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Die
Erfindung betrifft unter anderem ein Verfahren zum Weiterleiten
von Signalisierungsdaten in einer Netzübergangseinheit, mit dem folgenden Schritt:
- – in
einer Netzübergangseinheit
bzw. einem Gateway aus einem ersten Datenübertragungsnetz (CS) Empfangen
von Daten über
eine Datenübertragungsverbindung
bzw. über
eine Transportverbindung, in der für einen Datenübertragungsdienst
zwischen zwei Endgeräten
(MS1, MS2) oder einer Gruppe von Endgeräten Signalisierungsdaten und
Nutzdaten übertragen
werden, wobei die Netzübergangseinheit
Nutzdaten zwischen dem ersten Datenübertragungsnetz (CS), in dem
gemäß einem
ersten Signalisierungsverfahren signalisiert wird, und einem zweiten
Datenübertragungsnetz
(IMS) überträgt, in dem
gemäß einem
zweiten Signalisierungsverfahren signalisiert wird, wobei sich das
erste Signalisierungsverfahren von dem zweiten Signalisierungsverfahren
unterscheidet.
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Neben
der so genannten „Circuit
Switched (CS) Domain" eines
auf dem 3rd Generation Partnership Project (3GPP) basierenden Mobilfunknetzes, kann
auch das so genannte "IP
Multimedia Subsystem" (IMS)
für Sprach-
und Videotelefonie genutzt werden, und ein so genanntes „Interworking" der betreffenden
Dienste, d. h. ein Verbinden der Dienste mittels einer geeigneten
Umwandlung der verwendeten Signalisierung und des verwendeten Transportformats
der Daten, zwischen IMS und der CS Domain ist erforderlich. Das
IMS wird neben den 3GPP „Global
System for Mobile Communications" (GSM)
und „Universal
Mobile Telecommunications System" (UMTS)
Zugangsnetzen auch für
andere Zugangsnetze verwendet, beispielsweise „Wireless Local Area Network" (WLAN) und „Digital
Subscriber Line" (DSL).
Gerade in diesen Szenarien ist zuerst zu erwarten, dass Sprach-
und Videotelefonie über
das IMS erfolgen. Videotelefonie kann auch in einem öffentlichen
Telefonnetz, d.h. einem so genannten „Public Switched Telephone
Network (PSTN)",
genutzt werden, wobei hier in der Regel für Transport und Signalisierung
dieselben In-band Videotelefonie spezifischen Protokolle wie in
der 3GPP CS Domain genutzt werden. Auch vom PSTN ist ein Interworking zum
IMS erforderlich.
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Bisher
ist lediglich ein Interworking zwischen IMS und CS Domain oder PSTN
nur für
Sprachtelefonie im Standard beschrieben. Die vorliegende Erfindung
betrifft das entsprechende Interworking für andere Dienste, insbesondere
für Multimediadienste, bspw.
für Videotelefonie.
Ein Bedarf dafür
ist abzusehen, da sowohl in der 3GPP CS Domain wie auch in IMS,
hier besonders für
Zugangsnetze wie WLAN oder DSL, bzw. neu entstehende Netz-Zutrittsmöglichkeiten
(z.B. Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX), Videotelefonie
an Bedeutung gewinnt.
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Das
Interworking zwischen IMS und einem CS Netzwerk, also einem PSTN
oder einer 3GPP CS Domain, ist ab 3GPP Release 6 nur für reine
Sprachtelefonie in 3GPP TS 29.163 spezifiziert. Gemäß TS 29.163
erfolgt das Interworking der so genannten „Call-Control" Signalisierung in
der so genannten „Media
Gateway Control Function" (MGCF).
Das Interworking der Nutzverbindung, also das Weiterreichen und
Umpacken sowie nötigenfalls
das Transkodieren der Nutzdaten, erfolgt in der so genannten „Internet
Multimedia – Media
Gateway" (IM-MGW).
Die MGCF kontrolliert die IM-MGW mittels des von der ITU-T standardisierten
H.248 Protokolls über
die so genannte „Mn" Schnittstelle, wie
in 3GPP TS 29.332 weiter beschrieben wird.
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Im
CS Netz wird Bearer Independent Call Control (BICC), siehe ITU-T
(International Telecommunication Union – Telecommunication Standardization
Sector) Q.1902.x, oder ISDN User Part (ISUP), siehe ITU-T Q.761
ff., zur "out-of-band" Call-Control Signalisierung
verwendet. In jenem Fall, wenn die Call- Control Signalisierung getrennt von
den Transportverbindungen geführt
werden, wird diese Methode auch als "out-of-band" Signalisierung bezeichnet. In weiterer
Folge besteht auch die Möglichkeit
innerhalb der Transportverbindung Signalisierungs-Meldungen auszutauschen,
welche als "in-band" Signalisierungen
bezeichnet werden. Im Falle von ISUP wird Time Division Multiplex
(TDM) als Transport im CS Netzwerk genutzt, und im Falle von BICC
Pakettransport mittels Internet Protocol (IP) oder Asynchron Transfer
Modus (ATM). Die Aushandlung, ob reine Sprachtelefonie oder Videotelefonie
verwendet wird, kann für
ISUP während
des Call-Control Signalisierung zum Aufbau des Gesprächs mittels
der so genannten ISUP "UDI
Fallback" Prozedur
erfolgen. Für BICC
kann diese Aushandlung mittels dem in 3GPP TS 23.172 standardisierten „Service
Change and UDI Fallback" (SCUDIF)
erfolgen, der auch während des
Gesprächs
einen Wechsel zwischen Sprachtelefonie und Videotelefonie ermöglicht.
Sowohl „UDI Fallback" wie SCUDIF nützen out-of-band
Signalisierung. Daneben ist es für
ISUP wie BICC möglich,
die genannten Prozeduren nicht zu verwenden, und einen Call-Aufbau
nur für
Videotelefonie zu versuchen, und im Falle, dass Videotelefonie nicht
unterstützt wird,
den Call-Aufbau abzubrechen. Im Gegensatz zur optionalen Verhandlung
zwischen Sprache und Video erfolgt die Verhandlung der für Videotelefonie verwendeten
Sprach und Video-Codecs "in-band", nachdem bereits
vorher Videotelefonie ausgewählt und
eine entsprechende Transportverbindung (engl. „Bearer") aufgebaut wurde. Für Videotelefonie wird in dem
CS-Netzwerk eine
so genannte BS30 Datenverbindung mit 64 kbyte/s Bandbreite verwendet.
Innerhalb dieser Datenverbindung wird die von der ITU-T standardisierte
Protokollsuite H.324 verwendet, wobei in der 3GPP CS Domain die
für den
Mobilfunk angepasste Variante H.324M ausgewählt wird. Nach dem Aufbau der
Datenverbindung wird hierbei die Konfiguration der Multimedia-Verbindung
in-band über
das von der ITU-T standardisierte H.245 Protokoll ausgehandelt,
besonders der verwendete Video-Codec und Sprach-Codec und die Details
der jeweiligen Codec Konfiguration. Sprache und Video sowie die
Signalisie rungsdaten werden mittels des H.223 Protokolls in dieselbe
Transportverbindung gemultiplext. Für die 3GPP CS Domain beschreibt
TS 26.110 die Verwendung der Protokollsuite bzw. Protokollserie
H.324 weiter, wobei insbesondere die so genannte H.324M Konfiguration
ausgewählt
wird.
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Die
wichtigsten Abläufe
beim Aufbau einer 3G-324M Verbindung (engl. "session") sind die folgenden:
- 1.
Nach dem Start der ISUP oder BICC Rufaufbausignalisierung, erfolgt
die Reservierung der notwendigen Ressourcen welche für den gewünschten "Bearer" benötigt werden
und in weiterer Folge der Aufbau der Transportverbindung.
- 2. Start der "in-band" Verhandlung. Zunächst Verhandlung
welcher H.223 "Multiplexer
Level" für diese
Transportverbindung zu verwenden ist.
- 3. Erkennung des leitenden Endgerätes welches die Multistream-Verbindung
eröffnet
mittels H.245 Verhandlung, falls notwendig. Diese Funktion ist nur
dann notwendig falls es zu einem Konflikt im Zusammenhang beim Öffnen eines
bidirektionalen logischen Kanals (= logical channel) kommt. Diese
Funktion wird als "Master
or Slave determination" (MSD)
bezeichnet.
- 4. Mittels so genannter „Terminal
Capability Set" H.245
Nachrichten werden die Fähigkeiten
des die Nachricht sendenden Endgeräts übertragen. Solche Meldungen
werden unabhängig
von beiden Endgeräten
gesendet. Diese beschriebenen Fähigkeiten
beinhalten folgende Informationen: Audio und Video Codec und deren
spezifischen Eigenschaften bzw. dessen Ausprägungen. Funktionaler Umfang
des Multiplexers, im Detail welcher Adaptions-Layer unterstützt wird
(z.B. "simple" (= einfach) oder "nested" (= verschachtelt) multiplexing)
und dessen mobil spezifische Erweiterungen.
- 5. Aufbau von "logischen" Kanälen je Mediastrom mittels
H.245 Signalisierung. Ab diesem Zeitpunkt, entweder mit MSD oder
ohne, ist das Endgerät
bzw. die IM-MGW dazu be reit, "logical
channels" zu öffnen, um
den Austausch von Sprach-, und/oder Video-Nutzdaten zu ermöglichen.
Bei dem Erstellen eines bidirektionalen "logical channel" wird die Kanalnummer (= channel number) und
die endgültigen
zu verwendeten "media
capabilities" festgelegt.
- 6. Definition der Multiplexeigenschaften mittels H.245.
- 7. Start der Übermittlung
von Video, Audio/Sprache oder Daten
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Im
IMS erfolgt die Aushandlung für
Videotelefonie "out-of-band" mit Hilfe des so
genannten „Session
Description Protocol" (SDP),
IETF (Internet Engineering Task Force) RFC (Request for Comment)
2327, das mittels des so genannten „Session Initiation Protocol" (SIP), IETF RFC
3261, transportiert wird. Hierbei ist die Aushandlung, ob Sprachtelefonie
oder Videotelefonie verwendet wird, mit der Aushandlung der Verwendeten
Codecs verbunden, und erfolgt vor oder während des Aufbaus der Bearer.
Es wird der so genannte SDP „offer-answer" Mechanismus gemäß RFC 3264
verwendet. Hierbei schickt der Anbieter in der SDP „offer" Nachricht eine Liste
von unterstützten
Codecs. Nach Erhalt dieser Nachricht schickt der Antwortende eine
SDP „Answer" Nachricht, die diejenigen
Codecs aus der Liste enthält,
die auch er unterstützt
und benutzen will. Der Antwortende darf keine Codecs angeben, die
nicht in der Liste der SDP „offer" enthalten waren.
Im Gegensatz zur CS-Domain werden für Sprache und Video zwei getrennte
Transportverbindungen (engl. „Bearer") genutzt, die jeweils
das so genannte „Real
Time Transport Protocol" (RTP),
IETF RFC 3550, verwenden. Für
das 3GPP IMS über
das General Packet Radio Service (GPRS) Zugangsnetz beschreibt 3GPP TS
26.235 die für
Videotelefonie zu verwendenden Codecs.
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Im
Folgenden werden die auf Seiten der CS Domain und auf Seiten des
IMS für
Videotelefonie verwendeten Protokolle und Codecs nochmals zusammengefasst:
CS
Netz (insbesondere 3GPP CS-Domain): Call Control: BICC oder ISUP.
Aushandlung
zwischen reiner Sprachtelefonie und Videotelefonie kann für ISUP mittels "UDI Fallback" und für BICC mittels "SCUDIF" erfolgen.
Multimedia
Protocol suite: ITU-T H.324M (ITU-T H.324 Annex C):
Codec-Verhandlung:
ITU-T H.245 in-band Verhandlung über
den aufgebauten CS-Bearer mit 64 kbit/s (Kilobit pro Sekunde)
Video-Codec:
Unterstützung
von H.263 vorgeschrieben ITU-T H.261 optional
MP4V-ES (simple
video profile level 0) optional
Sprach-Codec: Unterstützung von
NB-AMR (Narrow Band Adaptive MultiRate) vorgeschrieben WB-AMR (Wide
Band AMR) optional ITU-T G.723.1 empfohlen
Transport: Multiplexen
von Sprache und Video in einen Bearer gemäß ITU-T H.223 Annex A + B
IMS
(Codecs für
GPRS (General Packet Radio Service) Zugangsnetz):
Call Control:
SIP
Beinhaltet sowohl Aushandlung zwischen reiner Sprachtelefonie
und Videotelefonie, wie auch Codec-Verhandlung.
Codec-Verhandlung
: Vor Aufbau des Bearers Out-of-band mittels SDP, das in SIP transportiert wird.
Video-Codec:
Unterstützung
von H.263 vorgeschrieben ITU-T H.264 optional,
MP4V-ES (simple
video profile level 0) optional
Sprach-Codec: Unterstützung von
NB-AMR und WB-AMR vorgeschrieben.
Transport: Zwei getrennte
RTP Bearer für
Sprache und Video unter Verwendung von unterschiedlichen so genannten
RTP "Payload" Formaten:
Sprache:
NB-AMR + WB-AMR: IETF RFC 3267
Video: H.263: IETF RFC 2429
H.264
(AVC): IETF RFC 3984
MPEG-4: IETF RFC 3016
Synchronisation
von parallel RTP Medienströmen
erfolgt mittels so genannter RTP "timestamps, die durch das " Real Time Control
Protocol" (RTCP,
siehe IETF RFC 3550) ausgehandelt werden.
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Neben
den oder an Stelle der hier angegeben Codecs können aber auch andere Codecs
von den Endgeräten
unterstützt
werden, insbesondere wenn die CS Endgeräte sich im PSTN befinden oder die
IMS Endgeräte
GPRS nicht als Zugangsnetz nutzen.
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Beim
Interworking für
ausschließliche Sprachtelefonie
wird in beiden Netzen eine out-of-band Signalisierung genutzt. Somit
kann eine Umsetzung des Signalisierungsprotokolls an der Grenze
beider Datenübertragungsnetze
vergleichsweise einfach vorgenommen werden, weil alle Signalisierungsnachrichten
auf einfache Art an einer Einheit zusammengeführt werden können. Dagegen wird
im CS Netz bspw. bei Videotelefonie In-Band Signalisierung verwendet,
die von der IM-MWG empfangen wird, während im IMS Out-Of-Band Signalisierung
verwendet wird, die von der MGCF empfangen wird.
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Aber
auch bei anderen Multimediadiensten oder bei anderen Diensten tritt
das Problem auf, die Signalisierung zwischen zwei Datenübertragungsnetzen
zusammen zu führen.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung einfache Verfahren zur Signalisierung
zwischen zwei verschiedenen Datenübertragungsnetzen anzugeben.
Insbesondere ist Aufgabe der Erfindung einfache Verfahren zum Interworking
der Signalisierung zwischen zwei verschiedenen Datenübertragungsnetzen
anzugeben, wobei in dem ersten Datenübertragungsnetz die Signalisierung
In-Band in einer Transportverbindung, die einem Datenübertragungsdienst
zwischen zwei Endgeräten
oder einer Gruppe von Endgeräten zugeordnet
ist, von einer Netzübergangseinheit
(z.B. IM-MGW) empfangen oder gesendet wird, während die Signalisierung im
zweiten Datenübertragungsnetz
out-of-band in einer Steuereinheit (z.B. MGCF) empfangen oder gesendet
wird, die mit der ersten Netzwerkeinheit Nachrichten austauscht.
Außerdem sollen
zugehörige
Einheiten angegeben werden.
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Die
auf das Verfahren bezogene Aufgabe wird durch ein Verfahren mit
den im Patentanspruch 1 angegebenen Verfahrensschritten gelöst. Weiterbildungen
sind in den Unteransprüchen
angegeben.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
enthält zusätzlich zu
dem eingangs genannten Schritt die folgenden Schritte:
- – in
der Netzübergangseinheit
vorzugsweise mit Hilfe der Werte der empfangenen Daten Trennen von
Signalisierungsdaten und von Nutzdaten,
- – Weiterleiten
der empfangenen Signalisierungsdaten in unveränderter Form von der Netzübergangseinheit
zu einer Steuereinheit,
- – optional
in der Steuereinheit (MGCF) auf Grund einer durch die Signalisierungsdaten
festgelegten Signalisierungsnachricht gemäß erstem Signalisierungsverfahren
Erzeugen mindestens einer Signalisierungsnachricht gemäß zweitem
Signalisierungsverfahren, und
- – in
der Netzübergangseinheit
Weiterleiten der Nutzdaten aus dem ersten Datenübertragungsnetz in das zweite
Datenübertragungsnetz.
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Insbesondere
durch das automatische Trennen an Hand der Werte der Signalisierungsnachrichten
kann eine einfache Entscheidung zur Weiterleitung getroffen werden.
Dies ist die Voraussetzung für eine
Vielzahl von Möglichkeiten
zur Einflussnahme auf die Signalisierung an der Grenze zwischen
den beiden Datenübertragungsnetzen.
Das unveränderte Weiterleiten
der Signalisierungsnachrichten ermöglicht eine Vielzahl neuer
Anwendungen, bei denen insbesondere eine externe Steuereinheit verwendet werden
kann.
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Die
Datenübertragungsverbindung
ist bei einer Weiterbildung eine Verbindung auf einer Protokollebene,
die sich über
der Protokollschicht für
die physikalische Datenübertragung
befindet. Die Datenübertragungsverbindung
wird bei einer nächsten Weiterbildung
mit Hilfe von Signalisierungsnachrichten aufgebaut und auch wieder
abgebaut. Dabei wird der Datenübertragungsverbindung
ein eigenes Kennzeichen zugeordnet. Bspw. ist die Datenübertragungsverbindung
ein logischer Kanal, d.h. eine Verbindung auf einer höheren Protokollebene.
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Bei
einer Weiterbildung dient die Datenübertragungsverbindung zur Übertragung
mindestens zweier verschiedener Arten von Nutzdaten, insbesondere
von Sprachdaten und von Videodaten. In diesem Zusammenhang wird
auch von Multimedia gesprochen.
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Das
Trennen wird bei einer Weiterbildung mit Hilfe der Werte der empfangenen
Daten durchgeführt,
insbesondere durch Lesen dieser Daten und anschließendem Vergleich
mit Vergleichsdaten.
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Bei
einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das erste
Signalisierungsverfahren ein Signalisierungsverfahren, bei dem Signalisierungsdaten
und Nutzdaten über
die selbe Übertragungsstrecke übertragen
werden, d.h. ein sogenanntes In-Band-Verfahren. Das zweite Signalisierungsverfahren
ist dagegen ein Signalisierungsverfahren, bei dem Signalisierungsdaten über eine
andere Übertragungsstrecke
als die Nutzdaten übertragen werden,
d.h. ein Out-of-Band-Verfahren. Dennoch können durch die Weiterbildungen
die Signalisierungsdaten zwischen beiden Datenübertragungsnetzen weitergeleitet
werden.
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Bei
einer anderen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das erste
Datenübertragungsnetz
ein durchschaltevermitteltes Datenübertragungsnetz, ein Datenübertragungsnetz
mit Datenübertragung
gemäß IP (Internet
Protokoll) oder ein ATM-Übertragungsnetz
(Asynchronous Transfer Mode). Das durchschaltevermitteltes Datenübertragungsnetz
ist bspw. ein PSTN (Public Switching Telefone Network), ein ISDN
(Integrated Services Digital Network), ein PLMN (GSM (Global System
for Mobile Communications) Public Land Mobile Network) oder eine
3GPP CS Domäne.
Das zweite Datenübertragungsnetz
ist dagegen ein Datenübertragungsnetz, das
gemäß Internet
Protokoll arbeitet, d.h. in dem die Nutzdaten gemäß Internet
Protokoll der IETF (Internet Engineering Task Force) übertragen
werden und in dem insbesondere gemäß SIP signalisiert wird, bspw.
ein IMS.
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Bei
einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Signalisierungsdaten in
Signalisierungsdatenpaketen und die Nutzdaten in Nutzdatenpaketen übertragen.
Das Trennen wird auf Grund eines H.223 Multiplexcode-Kennzeichens durchgeführt, dass
einen Teildatenstrom angibt, der über die Datenübertragungsverbindung
bzw. über
die Transportverbindung übertragen
wird. Für
Signalisierung wird der Multiplexcode mit dem Wert 0 verwendet gemäß H.223.
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Bei
einer nächsten
Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens
werden die Schritte durchgeführt:
- – Weiterleiten
der Signalisierungsdaten zu der Steuereinheit über eine externe Übertragungsstrecke,
und
- – Erzeugen
der Signalisierungsnachricht gemäß zweitem
Signalisierungsverfahren in der Steuereinheit.
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Damit
können
Netzübergangseinheit
und Steuereinheit separat voneinander hergestellt werden. Auch bei
der Wahl der Standorte entstehen größere Freiheitsgrade im Vergleich
zu einer Ausgestaltung, bei der Netzübergangseinheit und Steuereinheit
bspw. in dem selben Gehäuse
untergebracht sind und durch das selbe Netzteil mit Strom versorgt werden.
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Bei
einer anderen Weiterbildung bearbeitet die Steuereinheit auch Signalisierungsdaten
mit Signalisierungsnachrichten gemäß BICC oder ISUP. Damit ist
die Steuereinheit für
die Bearbeitung mehrerer Signalisierungsprotokolle geeignet und
universeller einsetzbar.
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Bei
einer anderen Weiterbildung werden zwischen der Steuereinheit und
der Netzübergangseinheit
Signalisierungsnachrichten gemäß Standard ITU-T
H.248 bzw. MEGACO oder gemäß MGCP (Media
Gateway Control Protocol) der IETF übertragen. Jedoch sind auch
andere Protokolle geeignet, die das Zusammenwirken von Einheiten
verschiedener Hersteller ermöglichen.
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Bei
einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Schritt
ausgeführt:
- – Veranlassen
des Weiterleitens bzw. des Trennens durch die Steuereinheit. Dadurch
kann automatisch und wahlweise ein Trennen veranlasst werden, wobei
auch verschiedene Konfigurationen einstellbar sind.
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Die
Steuereinheit veranlasst das Weiterleiten bei einer Weiterbildung
durch Senden einer H.248-Nachricht, die ein Kennzeichen (z.B. H245Signalling)
enthält,
das angibt, dass weitergeleitet werden soll. Das Kennzeichen ist
insbesondere ein H.248 Event-Kennzeichen, z.B. ein Eventname bzw.
Ereignisname wie "H245Signalling". Bei einer anderen
Weiterbildung leitet die Netzübergangseinheit
eine Signalisierungsnachricht mit einer H.248-Notify-Request-Nachricht
weiter, die die weiterzuleitende Signalisierungsnachricht als Parameter enthält. Der
Parameter ist bei einer Weiterbildung ein Parameter eines H.248-Events,
dessen Kennzeichen (z.B. H245Signalling) angibt, dass eine Nachricht weitergeleitet
wird. Somit lässt
sich das gleiche Kennzeichen wie in der in diesem Absatz zuerst
erwähnten
H.248 Nachricht verwenden. Durch die Verwendung dieser Nachrichten
muss der H.248 Standard nur etwas erweitert werden und es sind nur
wenige Signalisierungsnachrichten erforderlich.
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Bei
der Erfindung werden die Signalisierungsdaten von der Netzübergangseinheit
unverändert
an die Steuereinheit weitergeleitet, wobei auch von Tunneln gesprochen
wird. Insbesondere wertet die Netzübergangseinheit die Signalisierungsdaten nicht
aus, abgesehen von den für
das Trennen erforderlichen Lesevorgängen. Die Netzübergangseinheit prüft nur,
ob es sich um Signalisierungsdaten handelt oder nicht. Jedoch ermittelt
die Netzübergangseinheit
nicht, um welche Signalisierungsnachricht es sich handelt.
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Bei
einer Weiterbildung terminiert erst die Steuereinheit (MGCF) eine
Signalisierung gemäß erstem
Signalisierungsverfahren, d.h. sie schließt die Signalisierung ab, wobei
bei einer Ausgestaltung auch eine Signalisierungsnachricht gemäß zweiten Signalisierungsverfahren
gesendet wird, oder sie beginnt eine Signalisierung gemäß erstem
Signalisierungsverfahren, bspw. auf Grund einer gemäß zweiten
Signalisierungsverfahren empfangenen Signalisierungsnachricht.
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Die
Steuereinheit übermittelt
der Netzübergangseinheit
bei einer anderen Weiterbildung eine Signalisierungsnachricht gemäß erstem
Signalisierungsverfahren als Parameter in einer Nachricht, z.B. einer
H.248-Nachricht, insbesondere in einer H.248-Modify-Request-Nachricht,
wobei die H.248-Nachricht ein Kennzeichen (z.B. H245Message) enthält, das
angibt, dass eine Nachricht gemäß ersten
Signalisierungsverfahren als Parameter weitergereicht wird. Die
weitergereichte Nachricht wird bei einer anderen Weiterbildung von der
Netzübergangseinheit
unverändert
zur Seite eines Endgeräts
im ersten Datenübertragungsnetz übertragen.
Durch diese Vorgehensweise müssen bereits
standardisierte Nachrichten kaum verändert werden.
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Bei
einer nächsten
Weiterbildung werden die Signalisierungsdaten und die Nutzdaten
zu der Netzübergangseinheit
gemäß einem
Multiplexverfahren übertragen,
insbesondere gemäß dem im
Standard ITU-T H.223 festgelegten Verfahren. Solche Multiplexverfahren
sind für
die Multimediadatenübertragung
besonders geeignet und gestatten eine Übertragung, die an die jeweilige
Datenmenge in den einzelnen Multimediakanälen angepasst ist. So können nicht
nur vor sondern auch während
der Nutzdatenübertragung
Signalisierungsdaten übertragen
werden, um das Multiplexing zu verändern. Nutzdaten sind insbesondere
Sprachdaten, Bilddaten, Videodaten, Textdaten, Programmdaten usw.
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Die
Steuereinheit veranlasst die Netzübergangseinheit bei einer Weiterbildung
mit der Aushandlung eines H.223 Multiplexlevels zu beginnen, vorzugsweise
durch Senden einer H.248-Nachricht, die
ein H.248-Signal-Kennzeichen (z.B. H223MultiplexingLevelNegotiation)
enthält,
das angibt, dass mit der Aushandlung des Multiplexlevels begonnen
werden soll.
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Bei
einer nächsten
Weiterbildung veranlasst die Steuereinheit die Netzübergangseinheit
der Steuereinheit eine Nachricht zu senden, in der der Wert eines
ausgehandelten Multiplexlevels angegeben ist, insbesondere durch
Senden einer H.248-Nachricht, die
ein Kennzeichen (z.B. H223Establishment) enthält, das angibt, dass das der
Wert des Multiplexlevels zur Steuereinheit übertragen werden soll, insbesondere
ein H.248 Event-Kennzeichen. Der Wert des Multiplexlevel ist ein
Maß für die Komplexität eines Multiplexverfahrens.
Bei einer weiteren Weiterbildung übermittelt die Netzübergangseinheit
der Steuereinheit nach Aushandeln eines H.223 Multiplexlevels den
Wert des Multiplexlevels in einer H.248-Nachricht, insbesondere
in einer H.248-Notify-Request-Nachricht. Die Steuereinheit erfasst
bei einer Ausgestaltung an Hand des Empfangens eines Nachricht mit
dem Wert des ausgehandelten Multiplexlevels bzw. an Hand des Ausbleibens
einer solchen Nachricht, ob eine Multimediaverbindung zustande gekommen
ist, insbesondere eine Videotelefonieverbindung.
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Alternativ
oder zusätzlich
ist das erste Signalisierungsverfahren ein Verfahren gemäß Protokoll ITU-T
H.245, das besonders weit verbreitet ist. Jedoch werden auch andere
geeignete Verfahren eingesetzt.
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Das
zweite Signalisierungsverfahren ist bei einer Weiterbildung das
SIP-Signalisierungsverfahren oder ein gleichwertiges Signalisierungsverfahren.
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Bei
einer Weiterbildung berücksichtigt
die Steuereinheit beim Erzeugen einer Signalisierungsnachricht gemäß erstem
Signalisierungsprotokoll die Eigenschaften der Netzübergangseinheit,
vorzugsweise beim Erzeugen einer TerminalCapabilitySet-Nachricht gemäß H.245.
Dadurch wird erreicht, dass die Nutzdatenübertragung an der Netzgrenze optimal
eingestellt werden kann.
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Bei
einer nächsten
Weiterbildung werden die Schritte ausgeführt:
- – in der
Netzübergangseinheit
Empfangen von Signalisierungsdaten, die von einer Steuereinheit an
der Grenze zwischen dem ersten Datenübertragungsnetz und dem zweiten
Datenübertragungsnetz
kommen über
eine erste Übertragungsstrecke,
- – in
der Netzübergangseinheit
Empfangen von Nutzdaten aus dem zweiten Datenübertragungsnetz über eine
zweite Übertragungsstrecke,
wobei die Nutzdaten durch die Signalisierungsdaten betroffen sind,
- – in
der Netzübergangseinheit
Senden der empfangenen Signalisierungsdaten und der empfangenen
Nutzdaten über
die selbe Übertragungsstrecke,
insbesondere in der selben Datenübertragungsverbindung.
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Somit
wird die Netzübergangseinheit
auch zur Weiterleitung von Signalisierungsdaten in der anderen Übertragungsrichtung
effektiv genutzt.
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Die
Erfindung betrifft in einem zweiten Aspekt außerdem ein Verfahren zum Weiterleiten
von Signalisierungsdaten in einer Steuereinheit mit den folgenden
Schritten:
- – in einer Steuereinheit, die
zur Übertragung
von Signalisierungsdaten zwischen einem ersten Datenübertragungsnetz
(CS) mit einem ersten Signalisierungsverfahren und einem zweiten
Datenübertragungsnetz
mit einem zweiten Signalisierungsverfahren dient, Empfangen von
Signalisierungsdaten gemäß erstem
Signalisierungsverfahren, wobei das erste Signalisierungsverfahren
ein Signalisierungsverfahren ist, bei dem eine Datenübertragungsverbindung
verwendet wird, in der für
einen Datenübertragungsdienst
zwischen zwei Endgeräten
(MS1, MS2) oder einer Gruppe von Endgeräten die Signalisierungsdaten
gemäß dem ersten
Signalisierungsverfahren und Nutzdaten übertragen werden,, und wobei
das zweite Signalisierungsverfahren ein Signalisierungsverfahren ist,
bei dem Signalisierungsdaten und Nutzdaten über voneinander verschiedene Übertragungsstrecken übertragen
werden.
- – vorzugsweise
auf Grund einer durch die Signalisierungsdaten festgelegten Signalisierungsnachricht
gemäß erstem
Signalisierungsverfahren Erzeugen einer Signalisierungsnachricht
gemäß zweitem
Signalisierungsverfahren oder mehrerer Signalisierungsnachrichten
gemäß zweitem Signalisierungsverfahren
in der Steuereinheit.
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Das
Verfahren gemäß zweitem
Aspekt hängt eng
mit dem Verfahren gemäß ersten
Aspekt zusammen, so dass die oben genannten Vorteile gelten.
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Bei
einer Weiterbildung des Verfahrens gemäß zweiten Aspekt wird der Schritt
ausgeführt:
- – Veranlassen
des Zusendens der Signalisierungsdaten von einer Netzübergangseinheit durch
die Steuereinheit,
wobei die Netzübergangseinheit von den Signalisierungsdaten
betroffene Nutzdaten zwischen dem ersten Datenübertragungsnetz und dem zweiten
Datenübertragungsnetz
weiterleitet. Auch hier wird auf die oben genannten Vorteile verwiesen,
insbesondere auf eine flexible Steuerung der Netzübergangseinheit
durch die Steuereinheit.
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Bei
einer anderen Weiterbildung des Verfahrens gemäß zweitem Aspekt werden die
Schritte ausgeführt:
- – in
der Steuereinheit Empfangen von Signalisierungsdaten gemäß zweitem
Signalisierungsverfahren,
- – auf
Grund einer durch die empfangenen Signalisierungsdaten gemäß zweitem
Signalisierungsverfahren festgelegten Signalisierungsnachricht Erzeugen
einer Signalisierungsnachricht gemäß erstem Signalisierungsverfahren.
Somit arbeitet die Steuereinheit in beiden Übertragungsrichtungen und Baugruppen
in der Steuereinheit lassen sich mehrfach nutzen.
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Die
Erfindung betrifft weiterhin eine Netzübergangseinheit, die insbesondere
zum Durchführen des
Verfahrens gemäß ersten
Aspekt oder einer seiner Weiterbildungen geeignet ist. Somit gelten
die oben genannten technischen Wirkung auch für die erfindungsgemäße Netzübergangseinheit.
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Die
Erfindung betrifft weiterhin eine Steuereinheit, die insbesondere
zum Durchführen
des Verfahrens gemäß erstem
aber insbesondere gemäß zweitem
Aspekt geeignet ist, so dass ebenfalls die oben genannten technischen
Wirkungen gelten.
-
Im
Folgenden werden Ausführungsbeispiele der
Erfindung an Hand der beiliegenden Zeichnungen erläutert. Darin
zeigen:
-
1 eine
typisch Netzwerkkonfiguration,
-
2 ein
Blockschaltbild für
eine Steuereinheit und für
eine Netzübergangseinheit,
-
3 Verfahrensschritte
und Signalisierungsnachrichten einer Steuereinheit und einer Netzübergangseinheit,
und
-
4 den
Kontext für
ein Videotelefongespräch.
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Es
ist bspw. wünschenswert,
auf der CS-Seite und im IMS den gleichen Videocodec und wenn möglich auch
den gleichen Sprachcodec zu verwenden, um ein Transkodieren zu vermeiden.
Ein Transkodieren insbesondere des Videocodecs, aber in geringerem
Umfang auch des Sprachcodecs, würde
erhebliche Re chenleistung und Ressourcen in der IM-MGW erfordern.
Zudem würde
die Übertragung verzögert und
die Qualität
des Bildes bzw. der Sprache verschlechtert. Wenn die erforderliche
Bandbreite für
die Codecs auf Seiten der CS-Domaine und dem IMS unterschiedlich
sind, würde
auf einer Seite zusätzliche
Bandbreite verwendet, ohne dass dadurch die Bild- oder Sprachqualität verbessern
würde.
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Dazu
ist es bspw. erforderlich, dass die MGCF und die IM-MGW geeignete
Informationen austauschen:
- – bspw. bezüglich der Aushandlung der Sprach- und
Videocodecs mittels H.245 und SIP/SDP und bezüglich des Aufbaus der Transportverbindung mittels
H.223.
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Ein
Verfahren, zum Austausch geeigneter Informationen bezüglich der
Aushandlung der Sprach- und Videocodecs z.B. mittels H.245 und des
Aufbaus der Transportverbindung z.B. mittels H.223 zwischen MGCF
und IM-MGW ist Gegenstand des vorliegenden Ausführungsbeispiels. Dadurch wird
ein Transkodieren bspw. für
Videotelefonie weitgehend vermieden. Die MGCF und die IM-MGW verbinden
ein CS Netz, also bspw. ein PSTN oder eine 3GPP CS Domain, sowie
ein IP Netz, das SIP und SDP zur Aushandlung der Codecs verwenden,
also beispielsweise dem IMS. Bei anderen Ausführungsbeispielen wird jedoch
ein Transkodieren durchgeführt.
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Der
so genannte „H.245
Client", also die funktionale
Einheit die das H.245 Protokoll terminiert, befindet sich in der
MGCF. Dies ist vorteilhaft, da der H.245 Client dadurch einfach über interne
Schnittstellen Informationen bezüglich
der Auswahl der Codecs und des Ablaufs des Rufaufbaus mit den für den so
genannten „Call
Control" zuständigen funktionalen Komponenten
austauschen kann, vorzugsweise mit der oder den funktionalen Komponente(n),
die auf der Seite des IMS für
die Behandlung des SIP und des SDP zuständig sind.
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Eine
zentrale Idee des Ausführungsbeispiels ist,
dass aus dem CS Netz empfangene H.245 Nachrichten von der IM-MGW
aus dem H.223 Protokoll ausgepackt und dann in der IM-MGW transparent, d.h.
unverändert
und ohne nötige
Interpretation des Inhalts, in das H.248 Protokoll verpackt über die
Mn Schnittstelle zur MGCF weitergereicht werden. Ebenso werden H.245
Nachrichten in der MGCF erzeugt und im H.248 Protokoll verpackt
an die IM-MGW gesendet. Die IM-MGW entnimmt diese Nachrichten dem
H.248 Protokoll und verpackt sie dann transparent innerhalb des
H.223 Protokolls.
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Beim
Rufaufbau konfiguriert die MGCF die IM-MGW so, dass sie H.245 Nachrichten
empfängt und
empfangene H.245 Nachrichten unbearbeitet weiterreicht bzw. tunnelt.
Vorzugsweise nutzt die IM-MGW dazu ein neu zu standardisierendes
so genanntes H.248 „Event", das die MGCF angibt,
wenn sie die für
die Behandlung des gemultiplexten H.223 Protokolls zuständige so
genannte „Termination" einrichtet. Wenn
die IM-MGW im Folgenden eine oder mehrere H.245 Nachricht(en) empfängt, nutzt
sie erfindungsgemäß eine so
genannte H.248 „Notify" Nachricht, in der
sie das neu definierte „Event" angibt und als Parameter
des Events die H.245 Nachricht(en) angibt.
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Um
eine oder mehrere H.245 Nachricht(en) an die IM-MGW zu senden, nutzt
die MGCF vorzugsweise eine so genannte H.248 „Modify" Nachricht, in der sie vorzugsweise
ein neu zu standardisierendes so genanntes H.248 „Signal" einfügt und als
Parameter des Signals die H.245 Nachricht(en) angibt.
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Wenn
die MGCF aus der Call Control Signalisierung erkennt oder vermutet,
dass auf der CS Seite Videotelefonie gemäß des H.324 gewünscht ist, konfiguriert
die MGCF an der IM-MGW zunächst
eine so genannte „Termination" zur Behandlung des H.223
Protokolls. Bezüglich
der näheren
Bedeutung einer "Termination" wird auf H.248 verwiesen.
Die MGCF weist die IM-MGW an, die H.223 Verhandlung des so genannten „Multiplex
Levels" eigenständig durchzuführen und
ihr nach Abschluss der Ver handlung den ausgehandelten Level mitzuteilen.
Die MGCF nutzt die erhaltene Information einerseits, um im Weiteren
korrekte Angaben in der von ihr erzeugten H.245 „Terminal Capability Set" Nachricht zu machen.
Andererseits kann die MGCF am Ausbleiben der Benachrichtigung feststellen,
dass die CS-seitige Transportverbindung nicht oder noch nicht für Videotelefonie
genutzt wird und darauf in der Call-Control Signalisierung reagieren,
beispielsweise durch Umkonfigurieren des Rufs auf einen anderen
Dienst wie für
Sprachtelephonie oder Beenden der Verbindung.
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Vorzugsweise
nutzt die MGCF ein neu zu standardisierendes so genanntes H.248 „Signal" innerhalb einer
H.248 „Add" oder „Modify" Nachricht, um die
IM-MGW aufzufordern, die H.223 Verhandlung des „Multiplex Levels" zu beginnen. Vorzugsweise
nutzt die IM-MGW ein neu zu standardisierendes so genanntes H.248 „Event" innerhalb derselben Nachricht,
um die MGCF zur Benachrichtigung über den „Multiplex Level" aufzufordern. Wenn
die IM-MGW im Folgenden den Level ausgehandelt hat, nutzt sie eine
so genannte H.248 „Notify" Nachricht, in der
sie das neu definierte „Event" angibt und als Parameter
des Events den Level angibt.
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Nach
erfolgreicher Verhandlung des "Multiplexer
Levels" können H.223
Protokoll Daten gesendet werden. H.245 Kommandomeldungen und Kontrollmeldungen
können
zu diesem frühen
Zeitpunkt in speziellen Daten-Paketen übermittelt werden. Dazu werden
die H.245 Meldungen bspw. in das sogenannte "Numbered Simple Retransmission Protocol" (NSRP) eingepackt.
Gemäß der NSRP
Spezifikation nach H.324 darf keine neue H.245 Meldung gesendet werden,
solange keine Antwort (engl. Acknowledgement) für die zuletzt gesendeten NSRP
Meldung empfangen wurde. Es ist vorteilhaft, wenn über die Mn
Schnittstelle das H.245 Protokoll im NSRP verpackt transportiert
wird, und der „H.245
Client" in der MGCF
auch für
die Terminierung des MSRP zuständig
ist.
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Im
Falle eines Rufaufbaus von Seiten des CS Netzes in Richtung des
IMS kann es vorkommen, dass der Verbindungsaufbau vom IMS zu einem
anderen MGCF weitergeleitet wird. In diesem Fall ist es vorteilhaft,
wenn die MGCF die IM-MGW so konfiguriert, dass sie den BS30 Datendienst
transparent weiterreicht, zum Beispiel unter Verwendung des so genannten „Clearmode" Codecs, IETF RFC
4040. Die MGCF handelt mittels der mit der anderen MGCF ausgetauschten
SIP/SDP Signalisierung den transparenten Transport des Datendienstes
aus. In einer Ausführungsform
konfiguriert die MGCF die IM MGW zunächst nur für den BS30 Service, und schaltet
die Datenverbindung noch nicht durch. Sobald die MGCF von der Seite
des IMS Signalisierung bezüglich
der ausgewählten
Codecs erhält,
kann die MGCF erkennen, ob es sich um Videotelefonie handelt, und konfiguriert
in diesem Fall die IM-MGW so, dass sie die in-band H.223 Aushandlung
startet. Falls dagegen ein transparenter Transport ausgewählt wird,
ist keine Umkonfiguration der IM-MGW erforderlich.
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Gemäß dem H.245
Standard muss die MGCF als „H.245
Client" eine so
genannte H.245 „Terminal
Capability Set" Nachricht
erzeugen. Diese Nachricht beschreibt die Funktionen des H.324 Protokolls,
welche am H.324 Endpunkt in der IM-MGW und MGCF unterstützt werden.
Diese beinhaltet mindestens eine der folgenden Informationen:
- • Audio
und Video Codec und deren spezifischen Eigenschaften bzw. dessen
Ausprägungen
- • Funktionaler
Umfang des Multiplexers, im Detail welcher Adaptions-Layer unterstützt wird
(z. B die Verschachtelungstiefe des Multiplexings, also so genanntes „simple" oder „nested" Multiplexing) und
dessen mobil spezifische Erweiterungen.
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Die
MGCF muss zum Bereitstellen dieser Informationen die Fähigkeiten
des IM-MGW berücksichtigen,
also beispielsweise welche H.223 Protokolloptionen (z.B. die Verschachtelungstiefe
für Multiplexing)
und welche Codecs die IM MGW unterstützt. Die MGCF besitzt entweder
konfiguriertes Wissen über diese
Fähigkeiten,
oder sie fragt diese Fähigkeiten
mittels einer so genannten H.248 „AuditCapabilities" Nachricht bei der
IM-MGW ab. Die MGCF berücksichtigt
vorzugsweise auch Informationen aus der SIP/SDP Signalisierung bei
der Auswahl der in der „Terminal
Capability Set" angegebenen
Fähigkeiten,
insbesondere in Hinblick auf die angegebenen Codecs. Vorzugsweise
wählt die
MGCF Codecs aus, die sowohl von der MGCF wie auf Seiten des IMS
unterstützt
werden, um ein Transkodieren zu vermeiden.
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Es
ist vorteilhaft, wenn die MGCF in einer empfangenen H.245 „Terminal
Capability Set" Nachricht
enthaltene Informationen bezüglich
der Codec in der SIP/SDP Signalisierung weiterreicht.
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Sobald
mittels so genannter H.245 „Open
logical Channel" Nachrichten,
die die MGCF sendet oder empfängt,
ein Codec und ein logischer H.245 Kanal für einen Medienstrom, beispielsweise
einen Audio- oder Videomedienstrom, festgelegt wurde, konfiguriert
die MGCF erfindungsgemäß die IM
MGW so, dass die den Medienstrom zwischen der Seite des CS Netzes
und der Seite des IMS durchreicht. Die MGCF gibt für beide
Seiten an, welche Codecs gewählt
wurden. Wenn auf beiden Seiten derselbe Codec in derselben Konfiguration
gewählt
wurde, braucht die IM-MGW keinen Transkoder verwenden.
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In 1 ist
eine typische Netzwerkkonfiguration eines Datenübertragungsnetzes 40 dargestellt, die
es ermöglicht,
dass ein mit der 3GPP CS Domäne verbundenes
mobiles Endgerät
MS1 mit einem mit dem IMS verbundenen mobilen Endgerät MS2 kommunizieren
kann. Die CS Domäne
ist mit Hilfe einer „Media
Gateway Control Function" (MGCF)
bzw. einer Steuereinheit MGCF und einer IMS Media Gateway (IM-MGW)
bzw. einer Netzübergangseinheit IM-MGW
mit dem IMS verbunden. Die MGCF kontrolliert die IM-MGW mittels
des von der ITU-T standardisierten H.248 Protokolls über die
so genannte „Mn" Schnittstelle. Auf
Seiten der CS Domäne
befinden sich im Kernnetz so genann te „Mobile Switching Center"(MSC)-Server bzw.
Vermittlungseinheiten MSC, die über
BICC Signalisierung miteinander, siehe Schnittstelle Nc, und mit
der MGCF kommunizieren, siehe Schnittstelle Mc. Sie Kontrollieren
jeweils CS MGWs. Die CS MGW sind untereinander und mit der IM-MGW über die
so genannte „Nb" Schnittstelle verbunden.
Für Videotelephonie
wird der so genannte „BS30" Datentransportdienst
(engl. Bearer Service")
verwendet. MS1 ist mittels eines so genannten Funkzugangsnetzes,
beispielsweise eines UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network),
mit einem MSC Server einer CS MGW verbunden. Auf Seiten des IMS
kommuniziert die MGCF über
eine Schnittstelle Mg mit Hilfe des SIP Call Control Protokolls
mit so genannten „call
session control functions" (CSCF) bzw.
Steuereinheiten CSCF, die die Signalisierung über eine Schnittstelle Gm und
den Gateway GPRS support node" (GGSN)
bzw. Netzknoten GGSN und ein Funkzugangsnetz, beispielsweise ein
UTRAN, zum mobilen Endgerät
MS2 weiterreichen. Daten werden von der IMS Media Gateway über die
Mb Schnittstelle zum GGSN transportiert, der sie ebenfalls über das
Radiozugangsnetz zum MS weiterreicht.
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2 zeigt
ein Blockschaltbild bzw. funktionale Schlüsselkomponenten in MGCF und
IM-MGW. Ein so genannter H.245 Client 50, also die funktionale
Einheit, die das H.245 Protokoll terminiert, befindet sich in der
MGCF und tauscht über
interne Schnittstellen Informationen bezüglich der Auswahl der Codecs
und des Ablaufs des Rufaufbaus mit den für den so genannten „Call Control" zuständigen funktionalen Komponenten
bzw. einer Rufsteuerungseinheit 52 aus, vorzugsweise mit
der oder den funktionalen Komponente(n), die auf der Seite des IMS
für die
Behandlung des SIP und des SDP zuständig sind. Von der CS Seite
her werden innerhalb des H.223 Protokolls empfangene H.245 Nachrichten
von einem H.223 Multiplexer/Demultiplexer 60 in der IM-MGW über eine
H.245 En-/Dekapsuliereinheit
in der IM-MGW, die die Nachrichten für den Transport mit Hilfe des
H.248 Protokolls verpackt, und die Mn Schnittstelle an den H.245
Client 50 weitergereicht.
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Der
H.245 Client 50 tauscht auch Informationen bezüglich des
H.223 Protokolls mit dem H.223 Multiplexer/Demultiplexer 60 aus.
In der IM-MGW werden so genannte „Media streams" für Audio
und Video getrennt behandelt. Abhängig von den auf IMS Seite
und CS Seite ausgewählten
Audio- und Videocodecs und den Details ihres Transportformats in
diesen Netzen kann wahlweise ein transparentes Weiterreichen der
Daten, ein so genanntes „Re-Framing", d.h. eine einfache Änderung
des Transportformates, oder aber ein vollständige Umwandlung der Daten
zwischen verschiedenen Codecs mittels eines so genannten Transkoders
erforderlich sein. Durch die hier erläuterten Verfahren lässt sich
ein Transkodieren besonders für
Videocodecs weitgehend zu vermeiden.
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Die
MGCF enthält
außerdem:
- – eine
Rufsteuerung 70, die gemäß ISUP/BICC zum CS Netz hin
signalisiert und die mit der Rufsteuerung 52 Signalisierungsnachrichten
bspw. gemäß einem
proprietären
Protokoll austauscht. Bspw. führt
dann die Rufsteuerung 52 eine Protokollumsetzung durch,
d.h. eine Übertragung
einzelner Signalisierungsnachrichten des einen Signalisierungsprotokolls
in Signalisierungsnachrichten des anderen Signalisierungsprotokolls.
- – eine
Sende-/Empfangseinheit 72, die zum IMS hin Signalisierungsnachrichten
gemäß TCP (Transmission
Control Protocol) bzw. UDP (User Datagram Protocol) sendet bzw.
empfängt.
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Die
IM-MGW enthält
außerdem:
- – zum
IMS hin eine Sende-/Empfangseinheit 80, die zum IMS hin
Nutzdaten gemäß TCP (Transmission
Control Protocol) bzw. UDP (User Datagram Protocol) sendet bzw.
empfängt.
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3 zeigt
Verfahrensschritte und Signalisierungsnachrichten der Steuereinheit
MGCF und der Netzübergangseinheit
IM-MWG. Die Signalisierungs-Schritte
für den
Aufbau einer Videotelefonie Verbindung zwischen dem Endgerät MS1 und
dem Endgerät
MS2 sind im Einzelnen wie folgt:
- 1. Die MGCF
beschließt,
auf der CS Seite eine H.324 Verbindung für Videotelephonie einzurichten.
Zunächst
konfiguriert die MGCF die physikalische so genannte „Termination" auf Seite des CS Netzes.
Für Pakettransport
generiert die MGCF dazu eine neue Termination in einem neuen so genannten
H.248 „context" mit Hilfe eines
H.248 „Add" Befehls. Für TDM-Transport (Time Devision Multiplexing)
kann die MGCF statt dessen eine bestehende Termination, die eine
festen Zeitschlitz in einer physikalischen Leitung darstellt, in einen
neuen Context verschieben. Die Termination bekommt einen so genannten
H.248 „stream" zugewiesen, hier
z.B. den stream mit dem Wert 1.
- 2. Die IM-MGW richtet die Termination entsprechend ein und gibt
die Identifier T1 für
die Termination und C1 für
den Context zurück.
- 3. Die CS-seitige Transportverbindung wird aufgebaut.
- 4. Die MGCF richtet gemäß bestehenden
H.248.1 und H.248.20 (Gateway control protocol: The use of local
and remote descriptors with H.221 and H.223 multiplexing) Standard
eine spezielle logische H.248 Termination zum Beschreiben des Multiplexen
im selben Context C1 ein und drückt durch
den so genannten „Mux" Parameter aus, dass
das Multiplexing in Termination T1 beschrieben wird und gemäß des H.223
Standards geschieht. Sie beschreibt den Logischen Kanal des H.223
Protokolls, der zur H.245 Signalisierung verwendet werden soll mittels
einen eigenen „streams" der so genannten „logical
channel number" (LCN)
mit Wert 0 zugewiesen bekommt. Die MGCF weist die IM-MGW an, die
H.223 Verhandlung des so genannten „MultiplexingLevels" zu beginnen, vorzugsweise
mittels eines neuen so genannten H.248 „signals", das hier „H223MultiplexingLevelNegotiation" genannt wird. Die
MGCF weist die IM-MGW auch an, der MGCF eine Nachricht mit dem vereinbarten
Multiplexing Level zu schicken, so bald die H.223 Verhandlung des
so genannten „MultiplexingLevels" abgeschlossen, vorzugsweise
mittels eines neuen so genannten H.248 „events", das hier „H223Establishment" genannt wird. Die
MGCF weist die IM-MGW auch an, der MGCF eine Nachricht mit empfangenen
H.245 Signalisierung zu schicken, falls die IM-MGW H.245 Nachrichten empfängt. Vorzugsweise
nutzt die MGCF dazu ein neues so genanntes H.248 „event", das hier „H245Signalling" genannt wird.
- 5. Die IM-MGW richtet die neue Termination entsprechend ein
und gibt den Identifier T2 zurück.
- 6. Die IM-MGW richtet die H.223 Verbindung ein und verhandelt
mit dem CS-seitigen Endgerät, d.h.
mit MS1, dabei den MultiplexingLevel, im Beispiel mit dem Wert 2.
- 7. Die IM-MGW teilt der MGCF mit, dass die Verhandlung des H.223
Multiplexing Levels abgeschlossen ist und welcher Level ausgewählt wurde.
Die MGCF benötigt
diese Information im Weiteren, um in der so genannten H.245 „Terminal Capability
Set" Nachricht 16 die
entsprechenden Fähigkeiten
anzugeben. Vorzugsweise nutzt die IM-MGW eine so genannte H.248 „Notify" Nachricht mit dem
neuen Event „H223Establishment", das einen geeigneten
Parameter, hier "MultiplexingLevel" genannt, zur Angabe
des vereinbarten MultiplexingLevels enthält.
- 8. Die MGCF bestätigt
den Erhalt der „Notify" Nachricht.
- 9. Die IM-MGW erhält
von dem CS-seitigen Endgerät
MS1 eine so genannte „Terminal
Capability Set" H.245
Nachricht, die mit einer so genannten „Master-Slave Determination" H.245 Nachricht kombiniert
sein kann.
- 10. Die IM-MGW reicht die erhaltene H.245 Nachricht oder Nachrichten
transparent weiter, d.h. unverändert.
Vorzugsweise nutzt die IM-MGW dazu eine so genannte H.248 „Notify" Nachricht mit dem
neuen Event „H245Signalling", das einen geeigneten
Parameter zur Angabe der H.245 Signalisierung enthält.
- 11. Die MGCF bestätigt
den Erhalt der „Notify" Nachricht gemäß H.248.
- 12. Gemäß H.245
erfordern die „Terminal
Capability Set" H.245
Nachricht und die „Master-Slave Determination" H.245 Nachrichten
eine Bestätigung.
Da die MGCF die H.245 Signalisierung terminiert, beschließt die MGCF,
die erforderlichen H.245 Nachrichten „Terminal Capability Set Ack" und „Master-Slave Determination
Ack" über die IM-MGW
in der H.245 Verbindung zu verschicken. Die MGCF erzeugt die H.245
Nachrichten, reicht die Nachrichten an die IM-MGW weiter und weist die
IM-MGW an, die Nachrichten
innerhalb der H.223 Verbindung weiterzureichen. Vorzugsweise nutzt
die IM-MGW dazu eine so genannte H.248 „Modify" Nachricht mit dem neuen so genannten Signal,
das hier „H245Message" genannt wird und das
einen geeigneten Parameter, hier "Information" genannt, zur Angabe der H.245 Signalisierung
enthält
und auf „stream" 2 bezogen wird,
also dem in Nachricht 4 dem logischen H.223 Kanal für die H.245
Signalisierung zugewiesenen „stream".
- 13. Die IM-MGW reicht die erhaltenen H.245 Nachrichten transparent
in der H.223 Verbindung zur Seite des CS Netzes hin weiter.
- 14. Die IM-MGW bestätigt
die „Modify" Nachricht 12.
- 15. Die MGCF beschließt,
eine H.245 Nachricht über
die IM-MGW in der H.245 Verbindung zu verschicken, im Beispiel eine
so genannte „Terminal Capability
Set" H.245 Nachricht,
die mit einer so genannten „Master-Slave
Determination" H.245 Nachricht
kombiniert werden kann. In der H.245 „Terminal Capability Set" Nachricht muss die MGCF
den verhandelten MultiplexingLevel sowie Fähigkeiten des IM-MGW berücksichtigen,
beispielsweise welche H.223 Protokolloptionen (z.B die Ver schachtelungstiefe
für Multiplexing)
und welche Codecs die IM MGW unterstützt. Die MGCF besitzt entweder
konfiguriertes Wissen über
diese Fähigkeiten,
oder sie fragt diese Fähigkeiten
mittels einer so genannten H.248 „AuditCapabilities" Nachricht bei der
IM-MGW ab. Die MGCF berücksichtigt
vorzugsweise auch Informationen aus der SIP/SDP Signalisierung bei
der Auswahl der in der „Terminal
Capability Set" angegebenen
Fähigkeiten,
insbesondere in Hinblick auf die angegebenen Codecs. Vorzugsweise wählt die
MGCF vorzugsweise Codecs aus, die sowohl auf Seiten des IMS wie
des CS Netzes unterstützt
werden, um ein Transkodieren zu vermeiden. Die MGCF erzeugt die
H.245 Nachrichten, reicht die Nachrichten an die IM-MGW weiter und weist
die IM-MGW an, die Nachrichten innerhalb der H.245 Verbindung weiterzureichen,
wie bereits in Nachricht 12 beschrieben.
- 16. und 17. Analog Nachrichten 13 und 14,
d.h. Weiterleiten der H.245 Nachrichten zur CS-Seite und Bestätigen an
die MGCF durch IM-MGW.
- 18. Die IM-MGW erhält
von MS1 eine so genannte „Terminal
Capability Set Ack" H.245
Nachricht, die mit einer so genannten „Master-Slave Determination
Ack" H.245 Nachricht
kombiniert ist.
- 19. und 20. Analog Nachrichten 10 und 11.
- 21. Die MGCF wählt
Codecs für
die Videotelefonie aus, wobei sie Informationen aus der SIP/SDP
Signalisierung auf Seiten des IMS sowie der in der „Terminal
Capability Set" H.245
Nachricht 9 berücksichtigt.
Vorzugsweise wählt
die MGCF Codecs aus, die sowohl auf Seiten des IMS wie des CS Netzes
unterstützt
werden, um ein Transkodieren zu vermeiden. Insbesondere entnimmt
die MGCF auch die einem ausgewählten
Sprach oder Videocodec entsprechende so genannte H.223 „logical
channel number" (LCN)
den Terminal Capability Set" H.245
Nachrichten 9 oder 16. Die MGCF erzeugt eine so
genannte „open
logical channel" H.245
Nachricht und gibt darin die LCN des ausgewählten Codecs an. Die MGCF erzeugt die
H.245 Nachrichten, reicht die Nachrichten an die IM-MGW weiter und
weist die IM-MGW an, die Nachrichten innerhalb der H.245 Verbindung
weiterzureichen, wie bereits in Nachricht 12 beschrieben.
In
einem hier nicht dargestellten Fall kann es auch vorkommen, dass
die MGCF über
die IM-MGW aus dem CS Netz eine „Open Logical Channel" H.245 Nachricht
erhält.
In diesem Fall wurde im CS Netz aus den in der „Terminal Capability Set" Nachricht 16 angebotenen
Fähigkeiten
ausgewählt.
- 22. und 23. Analog Nachrichten 13 und 14,
d.h Weiterleiten und Bestätigen
durch IM-MGW.
- 24. Die IM-MGW erhält
eine so genannte „Open Logical
Channel Ack" H.245
Nachricht von der CS-Seite her.
- 25. und 26. Analog Nachrichten 10 und 11,
d.h. Weiterleiten der H.245 Nachricht von IM-MGW an die MGCF und
Bestätigen
des Erhalts dieser Nachricht durch die MGCF an die IM-MGW.
- 27. Die MGCF weist die IM-MGW an, den logischen H.223 Kanal
einzurichten, der mit Hilfe der Nachrichten 21 bis 26 bereits über H.245
Signalisierung vereinbart wurde. Dazu sendet die IM-MGW eine H.248 „Modify" Nachricht bezüglich der
Multiplexing Termination T2 in der sie einen neuen „stream
3" beschreibt, wobei
sie die LCN und den Codec wie in Nachricht 21 angibt.
- 28. Die IM-MGW bestätigt
die „Modify" Nachricht.
- 29. Die MGCF weist die IM-MGW an, auf Seiten des IMS eine Termination
einzurichten, mit der stream 3 verbunden werden soll, so dass die IM-MGW
die auf Seiten des IMS oder des CS Netzes empfangenen stream 3 zugeordneten
Daten an der jeweils anderen Seite weiterreicht. Dazu sendet die
IM-MGW einen H.248 „Add" Nachricht bezüglich Context
C1, und gibt darin an, dass „stream
3" befördert werden
soll und welcher Codec dafür
zu verwenden ist. Wenn in Nachricht 27 und 29 der
selbe Codec angegeben ist, erkennt die IM-MGW, dass kein Transkodieren
erforderlich ist.
- 30. Die IM-MGW bestätigt
die „Modify" Nachricht.
- 31. Den Schritten 21 bis 30 analoge Schritte
werden durchgeführt,
um einen „stream
4" für den Bearer
zum Transport der Sprache und den entsprechendenden Sprachcodec
für eine
Termination T4 zu konfigurieren.
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Ähnliche
Verfahrensschritte werden auch beim Abbau der Videotelefonieverbindung
zwischen dem Endgerät
MS1 und dem Endgerät
MS2 durchgeführt.
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4 zeigt
den Context für
einen Video-Call, wobei gilt: Termination:
- – T1: CS-Domäne (CS-Bearer
(BS30) für
H.245 control, Sprache und Video),
- – T2:
Multiplexing (H.245 control, Sprache, Video),
- – T3:
Video mit eigenem RTP-Bearer, und
- – T4:
Sprache mit eigenem RTP-Bearer. Stream:
- – Stream1:
zwischen T1 und T2 mit Daten (H.245 control, Sprache und Video),
- – Stream2:
terminiert an T2 mit H.245 Control Information,
- – Stream3:
zwischen T2 und T3 mit Video-Daten, und
- – Stream4,
zwischen T2 und T4 mit Sprach-Daten.
-
Bei
anderen Ausführungsbeispielen
sind andere Dienste als Videotelefonie betroffen, bspw. Sprachtelefonie
und Textmeldungen. An Stelle der genannten Protokolle werden bei
anderen Ausführungsbeispielen
auch andere Protokolle eingesetzt.
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Bei
weiteren Ausführungsbeispielen
werden die Funktionen von IM-MGW und MGCF von einer Einheit erbracht,
insbesondere von einer Datenbearbeitungseinheit, so dass es dann
keine externe Übertragungsstrecke
zwischen IM-MGW und MGCF gibt.
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Bei
einem anderen Ausführungsbeispiel
wird eine andere Netzwerkkonfiguration als in 1 verwendet.
Bspw. zu einem IP-Terminal im IMS, das über ein anderes Zugangsnetz
angeschlossenist, z.B. über
DSL ode WLAN oder WiMAX. An Stelle des IMS kann auch allgemein ein
anderes Netz verwendet werden, das SIP verwendet. Ebenso kann auch nur
im CS Netz ein anderes Endgerät
genutzt werden, bspw. ein Festnetztelefon. Alternativ werden in beiden
Netzen andere Endgeräte
verwendet als in 1 dargestellt.
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- 1
bis 31
- Nachricht
- 40
- Datenübertragungsnetz
- CS
- durchschaltevermitteltes
Datenübertragungsnetz
- IMS
- Internet
- MS1,
- MS2
Mobilfunktelefon
- MGCF
- Steuereinheit
- IMS-MGW
- Netzübergangseinheit
- CS
MGW
- Netzübergangseinheit
- MSC
- Vermittlungseinheit
- Mn
- Schnittstelle
- Mc
- Schnittstelle
- Nb
- Schnittstelle
- Nc
- Schnittstelle
- Mg
- Schnittstelle
- Gm
- Schnittstelle
- CSCF
- Steuereinheit
- GGSN
- Netzknoten
- 50
- H.245-Client
- 52
- Rufsteuerungseinheit
- 60
- Multiplexer/Demultiplexer
- 62
- En-/Dekapsuliereinheit
- 70
- Rufsteuerungseinheit
- 72
- Sende-/Empfangseinheit
- 80
- Sende-/Empfangseinheit