DE60035960T2

DE60035960T2 - Verfahren und vorrichtung zum vermittlen von anrufen in hybriden sprache/data/internet/schnurlos systemen

Info

Publication number: DE60035960T2
Application number: DE60035960T
Authority: DE
Inventors: Karl Hellwig; Frank Hundscheidt; George Vergopoulos; Frode Bjelland; Jerker Widmark
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 1999-02-24
Filing date: 2000-02-11
Publication date: 2008-04-30
Anticipated expiration: 2020-02-12
Also published as: EP1155559A1; ATE370607T1; ES2292430T3; EP1155559B1; DE60035960D1; AU2804300A; JP2002538679A; JP4703006B2; WO2000051330A1

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
sDie vorliegende Erfindung betrifft allgemein das Routen und Kodieren im Gebiet der Kommunikationssysteme und insbesondere das Routen und Kodieren von Signalen, die über viele unterschiedliche Arten von Kommunikationssystemen übertragen werden können, z. B. paketvermittelte, leitungsvermittelte, drahtgebundene, drahtlose, Internet- usw. Kommunikationssysteme, auf dem Weg zwischen zwei Teilnehmern.
Das Wachstum kommerzieller Kommunikationssysteme und insbesondere das explosive Wachstum von Zellularfunktelefonsystemen haben Systemdesigner dazu gezwungen, nach Wegen zu suchen, die Systemkapazität zu erhöhen, ohne die Kommunikationsqualität über Verbrauchertoleranzgrenzen hinaus zu mindern. Eine Technik zum Erreichen dieser Ziele umfasste das Ändern von Systemen, in denen Analogmodulation verwendet wurde, um Daten auf eine Trägerwelle aufzuprägen, zu Systemen, in denen Digitalmodulation verwendet wurde, um Daten auf Trägerwellen aufzuprägen.
Ein weiterer neuer Trend ist das Aufkommen des Internets. Von besonderem Interesse in diesem Zusammenhang ist die Fähigkeit, Telefonanrufe über das Internet unter Anwendung von Paketvermittlung auf Basis des Internetprotokolls (IP) auszuführen. Diese Dienstart wird manchmal als „Voice-over-IP" (VoIP) bezeichnet. Zum Beispiel, wie in 1 gezeigt, kann ein Benutzer A mit einem Benutzer B unter Verwendung von Internet und VoIP-Techniken als Kommunikationsschnittstelle zwischen ihren jeweiligen öffentlichen Telefonnetzen (public switched telephone networks, PSTNs) kommunizieren.
Angesichts der zunehmenden Verwendung dieser Art von auf Verdrahtung basierenden Dienstes wäre es von Nutzen, auch dazu in der Lage zu sein, VoIP-Techniken in Verbindung mit drahtlosen Kommunikationssystemen zu verwenden. Eine solche Kombination wirft jedoch mehrere Probleme im Hinblick auf Anruf-Routing, Overhead-Signalisierung und Kodierung auf. Man betrachte die folgenden Beispiele.
Die Funktion für gleichberechtigten Zugriff (zur Umsetzung in den GSM-Netzen vorgesehen) ermöglicht einem Teilnehmer, einen aus mehreren Fernnetzbetreibern (interexchange carriers, IXCs) einen Standardbetreiber für Inlandsferngesprächs- und Auslandskommunikations-„Strecken", d. h. Übertragungen zwischen Heimat- und Besuchsfunktelefonnetzen (public land mobile networks, PLMNs), auszuwählen. Ein Anruf an einen mobilen Benutzer, z. B. GSM-Benutzer, wird in der Regel zunächst zu dem Heimatnetz geroutet (wobei dieses Routing hierin als die „Heimatstrecke" bezeichnet wird) und dann weiter zu dem besuchten Netz (wobei dieses Routing hierin als die „Roaming-Strecke” bezeichnet wird). In einem Anruf von einem Mobiltelefon zu einem anderen Mobiltelefon kann gleichberechtigter Zugriff von dem angerufenen Teilnehmer auf der Heimatstrecke (d. h. in 2 vom VPLMN_A zum HPLMN_B) und der Roaming-Strecke des anrufenden Teilnehmers (d. h. in 2 vom HPLMN_B zum VPLMN_B) verwendet werden. Das bedeutet, dass der anrufende Teilnehmer den IXC für die Heimatstrecke (wobei dieser Betreiber auch ein Internettelefoniedienstanbieter (internet telephony service provider, ITSP) sein kann) auf einer Vorauswahlbasis und/oder auf einer Anrufbasis auswählen, indem er eine besondere Vorwahl vor der gewählten Zielnummer verwendet. Der für die Roaming-Strecke zu verwendende IXC wird durch die PIC-Identität (PIC = Primary Interexchange Carrier, primärer Fernnetzbetreiber) angezeigt, wie sie im Profil des Benutzers in der HLR gespeichert ist.
Das Gestatten der unkoordinierten Einführung von VoIP auf der Roaming-Strecke kann eine unberechenbare Sprachqualität (die z. B. mit mehreren Transkodierungen zusammenhängt) und langen Wartedauern einbringen. In dem Fall, in dem der zu einem Mobiltelefon gehende Anruf aus der leitungsvermittelten Domäne ausgeht, beispielsweise wird die Gateway-Funkvermittlungsstelle (gateway mobile switching center, GMSC) den Anruf möglicherweise zu dem nächsten Sprach-Gateway in seiner Domäne routen, wenn die PIC-Identität (PIC = Primary Interexchange Carrier, primärer Fernnetzbetreiber) einen VoIP-IXC für die Roaming-Strecke anzeigt. Wenn andererseits der eingehende Anruf von der IP-Domäne stammt (z. B. unter Verwendung des VoIP-Netzes eines ITSP), wird der Anruf unnötigerweise mehreren Umsetzungen zwischen der IP- und der leitungsvermittelten Domäne unterzogen. Die mehreren Transkodierungen zwischen den auf den IP- und leitungsvermittelten Anrufstrecken verwendeten Codecs werden die Sprachqualität mindern und dem Sprachweg beträchtliche Verzögerungen auferlegen. Dieses Problem wird bei Prüfung von 2 offensichtlicher, die einen Anruf zwischen zwei mobilen Benutzern darstellt, der über zwei VoIP-Strecken geroutet wird.
Darin wird eine anfängliche Kodierung (z. B. Kompression von Sprachinformationen, auch als Quellen- oder Sprachkodierung bezeichnet) vor der Übertragung über die Luftschnittstelle auf die Informationen an der Mobilstation 20 angewendet. Der bestimmte Kodierungsalgorithmus wird von dem anwendbaren Luftschnittstellenstandard definiert, in diesem Beispiel der in dem Standard GSM 06.10 definierte und hierin einfach als der „GSM-Codec" bezeichnet. Als Nächstes werden die empfangenen Informationen in dem BSC/TRC aus dem GSM-Codec in einen G.711-Codec (z. B. einen gewöhnlichen PCM-Codec, wie von G.711 definiert) zur Übertragung in Knoten des VPLMN_a transkodiert. Da in diesem Beispiel ein VoIP-Bypass 22 zum Routen des Anrufs auf der Heimatstrecke verwendet wird, wird in dem VoIP-Gateway 24 eine andere Transkodierung durchgeführt. Zum Beispiel können die Informationen von G.711 in einen Code mit niedriger Bitrate (z. B. der in G.723.1 oder G.729 spezifi zierte) zur Übertragung über ein IP-Netz 22 transkodiert werden. Sobald die Informationen das HPLMN_b des empfangenden Benutzers erreichen, werden sie erneut am Gateway 26 transkodiert, d. h. von dem Code mit niedriger Bitrate zurück in PCM-Code zum Routen in den HPLMN-Knoten. Routing-Informationen werden von der Heimatdatei (home location register, HLR) 28 bezogen, um den Anruf zu der MSC 34 zu routen, die gegenwärtig Mobilkommunikationen mit dem Empfänger unterstützt. Dann werden die Informationen erneut am Gateway 30 transkodiert und über das VoIP-Netz der Roaming-Strecke 32 übertragen. Am VPLMN_b werden die Informationen nochmals in PCM zum Routen darin transkodiert. Schließlich werden die Informationen erneut in den GSM-Codec-Modus transkodiert und über die Luftschnittstelle an die Mobileinheit 36 übertragen.
Es lässt sich erkennen, dass in diesem Beispiel, in dem VoIP sowohl für die Heimat- als auch die Roaming-Strecke verwendet wird, insgesamt sechs Transkodierungen stattfinden können. Jede Umsetzung zwischen Kodierungsstandards mindert die Sprachqualität und jede Kodierung in einen Code mit niedriger Bitrate fügt etwa 20–30 ms Verzögerung hinzu (d. h. die vorwiegend dem Warten auf genügend Sprachdaten, um einen Codec-Rahmen zu erzeugen, zugeschrieben werden kann). Weitere Transkodierungen können erfolgen, wenn beispielsweise andere Dienste wie Rufweiterleitung oder Konferenzverbindung aufgerufen werden. Das bedeutet, dass die empfangene Sprachqualität unberechenbar wird, da sie von dem bestimmten Verkehrsfall und von den verschiedenen Codecs (z. B. können unterschiedliche Standards in unterschiedlichen Segmenten verwendet werden, wie GSM über die erste Luftschnittstelle und DAMPS über die zweite), die auf Segmente in dem Anruf angewendet werden, abhängig wird.
Eine Methode, diese Schwierigkeit zu vermeiden, besteht darin, die PCM-Kodierung auf der Heimat- und der Roaming-IP-Strecke zu verwenden. Dies verringert die Anzahl der Transkodierungen auf zwei von den sechs Transkodierungen in dem vorherigen Beispiel. Genauer gesagt, die einzigen Transkodierungen, die zum Umsetzen dieser Lösung benötigt werden, würden beim Empfangen von Informationen von dem Urheber über die Luftschnittstelle (TR₁) und vor dem Übertragen von Informationen an den Empfänger über die Luftschnittstelle (TR₂) durchgeführt. Die IP-Verbindungen 40 und 42 würden Informationen unter Verwendung derselben Kodierung wie die PLNMs übermitteln, wie in 3 gezeigt. Diese Lösung stellt jedoch keine der Übertragungskapazitätseinsparungen bereit, die zur Verfügung stehen, wenn die Kodierung mit niedriger Bitrate über die LP-Strecken eingesetzt wird. Zum Beispiel würde die Verwendung des Codecs G723.1 über IP-Strecken einen Übertragungskapazitätseinsparungsfaktor von 10 im Verhältnis zur PCM-Kodierung liefern. Darüber hinaus, um die gemeinschaftliche Verwendung von G.711-Kodierung über alle Strecken in der Praxis zu ermöglichen, würden alle beteiligten Parteien sich darauf einigen müssen, nur diese Kodierungsart zu verwenden.
Die internationale Patentanmeldung WO 99/05590 führt ein integriertes Sprachsystem ein, das ermöglicht, Anrufe zwischen Netzknoten über ein IP-Netz aufzubauen. Das System ist auf Festnetze beschränkt und löst daher nicht die mit Mobiltelekommunikationsnetzen zusammenhängenden Probleme in Bezug auf das Roaming zu anderen Netzen und Sprachkodierungen.
Dementsprechend wäre es wünschenswert, verbesserte Techniken zum Routen und Kodieren von Anrufen bereitzustellen, die verschiedene Systeme verwenden, um Informationen zwischen zwei Parteien zu routen.
Kurzdarstellung
Diese und andere Nachteile und Beschränkungen herkömmlicher Verfahren und Systeme zum Kommunizieren von Informationen werden mit dem Verfahren nach Anspruch 1 und der entsprechenden Vorrichtung nach Anspruch 9 überwunden. Gemäß beispielhafter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird eine Auswertung in Bezug auf das Routen von Anrufen an einem Anrufskontrollpunkt (z. B. einem Gatekeeper) in den ITPSs und/oder dem drahtlosen Netz durchgeführt. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform wird die mit den Präferenzen der empfangenden Partei assoziierte PIC-Identität von beispielsweise dem HPLMN des Empfängers erlangt und an den Gatekeeper gesendet. Die PIC-Identität wird von dem Gatekeeper verwendet, um die Art des Trägernetzes (z. B. leitungsvermittelt oder VoIP) zu identifizieren, die zum Routen von Informationen zu dem Empfänger verwendet werden soll, und wird von dem Gatekeeper verwendet, um weitere Routing-Entscheidungen zu treffen.
In dem Fall, in dem die an den Gatekeeper gesendete PIC-Identität den bevorzugten Träger als leitungsvermittelten Träger identifiziert, beispielsweise wird die IP-Heimatstrecke an dem Sprach-Gateway in dem HPLMN des Empfängers beendet und die Informationen werden über die GMSC gesendet, wobei normale, leitungsvermittelte Routing-Vorgehensweisen (z. B. die in dem GSM-Standard für das Routen von Anrufen zu einem roamenden Mobiltelefonbenutzer definierten) gelten werden. Wenn stattdessen auf Basis der PIC-Identität ein VoIP-Träger von dem Gatekeeper identifiziert wird, ruft der Gatekeeper die Roaming-Nummer des angerufenen Benutzers von der HLR ab, die verwendet wird, um den Anruf direkt über die IP-Domäne weiter zu einem Sprach-Gateway an dem besuchten Netz zu routen. In diesem letzteren Fall muss der Anruf nicht durch das HPLMN des angerufenen Benutzers geroutet werden und die Anzahl der Transkodierungen kann verringert werden.
Gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können zusätzliche Transkodierungsschritte (möglicherweise die gesamte Transkodierung) vermieden werden, wenn die Kommunikationsknoten sich auf eine einzige Kodierung einigen, das heißt, wenn eine Kodierung, die nicht nacheinander vorgenommen wird, (eine so genannte „tandem free Operation", TFO) zum Arbeiten von Ende zu Ende für IP-Telefonie gebracht werden kann. Im allgemeinen Fall würde dies voraussetzen, dass Sprach-Gateways eine TFO-Verhandlung auf die leitungsvermittelten Anrufstrecken zu den IP-Anrufstrecken und umgekehrt ausweiten können.
Durch Kombinieren von Inbandsignalisierung (z. B. wie in GSM TS 04.53 dargelegt) durch die Fernsprechvermittlungsstellen und Outbandsignalisierung in dem IP-Netz (z. B. wie in H.245, SDP, RTCP dargelegt) ist es möglich, eine Kodierung und eine Dekodierung der Sprache, von Ende zu Ende, zu erzielen, wenn ein mobiler Teilnehmer beteiligt ist. Alternativ dazu kann dieses Verfahren auf Teile des Anrufs angewendet werden, um die Anzahl der Transkodierungen zu verringern. Durch Verhandeln eines geeigneten Formats kodierter Sprache kann die in dem IP-Netz verwendete Bandbreite verringert werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden bei Lektüre der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen offensichtlicher werden, in denen:
1 ein Diagramm ist, das Internettelefonie in Verbindung mit einem auf Verdrahtung basierendem System darstellt;
2 ein Diagramm ist, das beispielhafte Verzögerungen und Transkodierungen, die mit einer Umsetzung von VoIP zwischen zwei drahtlosen Endgeräten zusammenhängt, darstellt;
3 ein Diagramm ist, das beispielhafte Verzögerungen und Transkodierungen, die mit einer anderen Umsetzung von VoIP zwischen zwei drahtlosen Endgeräten zusammenhängt, darstellt, wobei die Transkodierung nicht zwischen PLMNs und IP-Netzen durchgeführt wird;
4 ein Diagramm ist, das ein beispielhaftes GSM-Funkkommunikationssystem darstellt, das zum Herstellen von drahtlosen Zugriffen auf ein Kommunikationssystem gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann;
5 ein Diagramm ist, das beispielhafte Verbindungen zwischen einem drahtlosen Kommunikationssystem, einem PSTN und einem lokalen Netz (local area network, LAN) eines Unternehmens gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
6 ein Ablaufdiagramm ist, das ein Verfahren zum Routen von Anrufen gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
7 ein Diagramm ist, das ein beispielhaftes Routen gemäß der beispielhaften Ausführungsform von 6 darstellt; und
8 ein Diagramm ist, das eine weitere beispielhafte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die folgenden beispielhaften Ausführungsformen werden im Zusammenhang mit Kommunikationssystemen bereitgestellt, von denen ein Teil TDMA-Funkkommunikationssysteme sind. Fachleute werden jedoch zu schätzen wissen, dass diese Zugriffsmethode lediglich zu Veranschaulichungszwecken verwendet wird und dass die Teile der Kommunikationssysteme, die Funkverbindungen gemäß der vorliegenden Erfindung einschließen, unter Anwendung einer beliebigen Art von Zugriffsmethoden umgesetzt werden können, einschließlich Frequenzvielfachzugriff (frequency division multiple access, FDMA), TDMA, Kodemultiplex-Vielfachzugriff (code division multiple access, CDMA) und Hybriden davon.
Des Weiteren ist der Betrieb gemäß GSM-Kommunikationssystemen in den Dokumenten des European Telecommunication Standard Institute (ETSI) ETS 300 573, ETS 300 574 und ETS 300 578 beschrieben. Folglich wird der Betrieb des GSM-Systems hierin nur zu dem Grad beschrieben, der zum Verstehen einer beispielhaften Art und Weise erforderlich ist, auf die drahtloser Zugriff auf ein Kommunikationssystem gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt werden kann. Obwohl die vorliegende Erfindung mit Bezug auf beispielhafte Ausführungsformen beschrieben wird, die ein GSM-System einschließen, werden Fachleute zu schätzen wissen, dass der gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellte drahtlose Zugriff unter Verwendung einer großen Vielfalt an anderen digitalen Kommunikationssystemen bereitgestellt werden könnte, wie den auf Breitband-CDMA, drahtlosem ATM, DAMPS, PDC usw. basierenden.
Unter Bezugnahme auf 4 ist ein Kommunikationssystem 100 gemäß einer beispielhaften GSM-Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bildlich dargestellt. Das System 100 ist als ein hierarchisches Netz mit mehreren Ebenen zum Verwalten von Anrufen konzipiert. Unter Verwendung eines Satzes von Aufwärts- und Abwärtsfrequenzen nehmen Mobilstationen 120, die in dem System 100 arbeiten, an Anrufen unter Verwendung von Zeitschlitzen teil, die ihnen auf diesen Frequenzen zugeteilt wurden. In einer oberen hierarchischen Ebene ist eine Gruppe von Funkvermittlungsstellen (Mobile Switching Centers, MSCs) 140 für das Routen von Anrufen von einem Urheber zu einem Ziel verantwortlich.
Insbesondere sind diese Entitäten für den Aufbau, die Kontrolle und den Abschluss von Anrufen verantwortlich. Eine der MSCs 140, als die Gateway-MSC (GMSC) bekannt, wickelt die Kommunikation mit einem öffentlichen Telefonnetz (public switched telephone network, PSTN) 180 oder andere öffentliche und private Netze ab.
In einer niedrigeren hierarchischen Ebene ist jede der MSCs 140 mit einer Gruppe von Basisstationscontrollern (BSCs) 150 verbunden. Unter dem GSM-Standard kommuniziert der BSC 160 mit einer MSC 140 unter einer Standardschnittstelle, die als die A-Schnittstelle bekannt ist und die auf dem Mobilanwendungsteil (Mobile Application Part) des CCITT-Signalisierungssystems Nr. 7 basiert.
In einer noch niedrigeren hierarchischen Ebene kontrolliert jeder der BSCs 160 eine Gruppe von Basistransceiverstationen (BTSs) 200. Jede BTS 200 enthält eine Reihe von TRXs (nicht gezeigt), die die Aufwärts- und Abwärts-RF-Känale zum Versorgen einer bestimmten gemeinsamen geografischen Region verwenden, wie eine oder mehrere Kommunikationszellen 210. Die BTSs 200 stellen vorwiegend die RF-Verbindungen zur Übertragung und zum Empfang von Datenpulsen zu und von den Mobilstationen 120 in ihrer ausgewiesenen Zelle bereit. Wenn sie zum Übermitteln von Paketdaten verwendet werden, werden diese Kanäle häufig als Paketdatenkanäle (packet data channels, PDCHs) bezeichnet. In einer beispielhaften Ausführungsform wird eine Reihe von BTSs 200 in eine Funkbasisstation (radio base station, RBS) 220 integriert. Die RBS 220 kann beispielsweise gemäß einer Familie von RBS-2000-Produkten konfiguriert sein, wobei diese Produkte von Telefonaktiebolaget L M Ericsson, dem Begünstigten der vorliegenden Erfindung, angeboten werden. Zwecks weiterer Einzelheiten hinsichtlich beispielhafter Umsetzungen der Mobilstation 120 und der RBS 220 wird der interessierte Leser auf die US-Patentanmeldung US-A-5909469 mit dem Titel „A Link Adaptation Method For Links using Modulation Schemes That Have Different Symbol Rates" von Magnus Frodigh et al. verwiesen.
Zusätzlich dazu, direkt mit einem PSTN 120 verbunden zu sein, kann ein GSM-Funkkommunikationssystem 300 auch durch das Internet mit einem PSTN 310 verbunden sein, wie in 5 zu sehen. Darin ist das GSM-System 300 (über einen NAS- und Sprach-Gateway) durch einen Internetdienstanbieter 310 mit dem IP-Backbone oder dem Internet 320 verbunden. Neben dem PSTN 310 ist das Internet 320 auch mit einem Unternehmens-LAN 330 verbunden, um ein weiteres Beispiel der Arten von Systemen bereitzustellen, über die Informationen zwischen zwei (oder mehreren) Endgeräten gemäß der vorliegenden Erfindung übermittelt werden können.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Routen von Anrufen zwischen beispielsweise einem GSM-Mobiltelefon 340 und einem Festtelefon (drahtgebundenen Telefon) 350 durch Auswerten der Anrufe an einem Gatekeeper vereinfacht werden, der z. B. entweder das GSM-System 300 oder der ISP 310 in dem beispielhaften System von 5 sein kann. Der Gatekeeper bezieht Routing-Informationen und leitet die Anrufe auf Grundlage der Art des verwendeten Trägers und der aus einem Profil eines Benutzers bezogenen Routing-Informationen direkt an ein Ziel weiter. Ein beispielhaftes Verfahren ist in dem Ablaufdiagramm von 6 dargestellt. Erstens kann der Gatekeeper bei Schritt 400 eine Zahlenanalyse an der Verzeichnisnummer (z. B. der MSISDN) durchführen, die in der Anrufaufbaunachricht enthalten ist, die von dem mobilen Endgerät empfangen wurde, die den Anruf platziert, um zu identifizieren, dass es sich um einem mobilen Benutzer handelt. Dann kann der Gatekeeper bei Schritt 410 unter Anwendung beispielsweise einer MAP-Operation das Profil des Benutzers von dessen HLR herunterladen. Fachleute werden mit der CCITT-Signalisierung im Allgemeinen und MAP-Operationen im Besonderen vertraut sein, so dass eine weitere Erörterung solcher Operationen hier weggelassen wird. Bei Schritt 420 bestimmt der Gatekeeper, ob die PIC-Identität, die in dem Profil des Benutzers enthalten ist, mit einem IP-Träger oder einem leitungsvermittelten Träger Betreiber assoziiert ist. Wenn die PIC-Identität anzeigt, dass ein IP-Träger für die Roaming-Strecke zu verwenden ist, fährt der Ablauf mit Schritt 430 fort, in dem der Gatekeeper eine Roaming-Nummer für den beabsichtigten Empfänger abruft, indem er beispielsweise die SendRoutingInfo-MAP-Operation gegenüber der HLR verwendet. Dann kann der Gatekeeper bei Schritt 440 die empfangene Roaming-Nummer in eine IP-Adresse des Sprach-Gateways an dem VPLMN des angerufenen Benutzers übersetzen. Die Nutzlastinformationen können anschließend direkt von dem Gatekeeper an diese Adresse gesendet werden, wie bei Schritt 450 angezeigt. Wenn andererseits die PIC-Identität etwas anderes als ein IP-Träger ist, z. B. ein leitungsvermittelter Träger, wird der Gatekeeper bei Schritt 460 die IP-Strecke des Anrufs an dem Sprach-Gateway in dem HPLMN abschließen.
Diese Technik ist konzeptionell in 7 bildlich dargestellt. Darin können die Nutzlastinformationen, die zwischen einem Endgerät 690 und einem Endgerät 695 kommuniziert werden sollen, gemäß der vorliegenden Erfindung direkt über eine IP-Verbindung 700 übertragen werden, anstatt durch das Heimsystem des angerufenen Benutzers unter Verwendung von Verbindungen 710 und 720 geroutet zu werden, wodurch die Anzahl der Transkodierungen um mindestens zwei verringert wird. Der Gatekeeper 740 bestimmt aus z. B. einer Vorwahl, die von dem Endgerät 690 mit der MSISDN übertragen wurde, dass die Roaming-Strecke (720) eine VoIP-Strecke ist. Dann wird die Roaming-Nummer, die mit der BSC/MSC 750 zusammenhängt, die derzeit das Endgerät des Empfängers 695 versorgt, von dem HLR 760 erlangt. Der Gatekeeper 740 instruiert Gateway 770, die Nutzlastinformationen unter Verwendung der Roaming-Nummer, die von der HLR 760 bezogen wurde, direkt an Gateway 780 weiterzuleiten. Dies resultiert in einer verbesserten Sprachqualität und eliminiert Sprachverzögerungen, die an den Umwandlungsvorrichtungen angetroffen werden. Des Weiteren wird durch Aufrechterhalten des Anrufs in der IP-Domäne eine Sprachwegoptimierung für die Nutzlast erzielt, die wiederum den ITSP mit der Gelegenheit ausstattet, das Routen zu kontrollieren und die Router-Hops auf seinem IP-Fernnetz zu verringern.
Gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können zusätzliche Transkodierungsschritte (möglicherweise die gesamte Transkodierung) vermieden werden, wenn die Kommunikationsknoten sich auf eine einzige Kodierung einigen, das heißt, wenn eine eine so genannte „tandem freier Betrieb" („tandem free Operation", TFO) zum Arbeiten von Ende zu Ende für IP-Telefonie gebracht werden kann. Im allgemeinen Fall würde dies voraussetzen, dass Sprach-Gateways eine TFO-Verhandlung auf die leitungsvermittelten Anrufstrecken zu den IP-Anrufstrecken und umgekehrt ausweiten können.
Durch Kombinieren von Inbandsignalisierung (z. B. wie in GSM TS 04.53 dargelegt) durch die Fernsprechvermittlungsstellen und Outbandsignalisierung in dem IP-Netz (z. B. wie in H.245, SDP, RTCP dargelegt) ist es möglich, eine Kodierung und eine Dekodierung der Sprache, von Ende zu Ende, zu erzielen, wenn ein mobiler Teilnehmer beteiligt ist. Alternativ dazu kann dieses Verfahren auf Teile des Anrufs angewendet werden, um die Anzahl der Transkodierungen zu verringern. Durch Verhandeln eines geeigneten Formats kodierter Sprache zwischen den Knoten, die am Routen beteiligt sind, kann die in dem IP-Netz verwendete Bandbreite verringert werden.
Genauer gesagt kann zusätzliche Transkodierung reduziert werden, indem der GSM-Codec und der aufkommende GSM-Tandem- Free-Operation-Standard zwischen jeder GSM-BSC und jedem VoIP-Gateway angewendet wird, wodurch die derzeitige Transkodierung in den BSCs vermieden wird. In dem Fall, in dem die an dem Anruf beteiligten VoIP-Gateways unter der Kontrolle desselben Dienstanbieters stehen, können sie darauf konfiguriert werden, den GSM-Codec über die IP-Strecken zu verwenden, was in einer Transkodierung von Ende zu Ende für einen VoIP-Anruf von einem Mobiltelefon zu einem anderen Mobiltelefon resultiert.
In dem allgemeinen Fall, in dem die VoIP-GWs zu unterschiedlichen Dienstanbietern gehören, kann eine Transkodierung von Ende zu Ende erreicht werden, indem eine Logik eingesetzt wird, die die Inband-TFO-Verhandlung auf der leitungsvermittelten Strecke mit einem Outband-H.245/SDP-Codec-Verhandlungsklon über die IP-Strecke abbildet. Dies kann sofort nach dem Verbindungsaufbau vorgenommen werden, was in einer Codec-Neuverhandlung zwischen den Endpunkten resultiert, die an dem Anruf teilnehmen. Zudem steht, wenn während des Anrufs schlechte Funkbedingungen angetroffen werden, ein adaptiver Multi-Rate-Codec auf der Mobilstation zur Verfügung, wobei eine dynamische Adaptation auf eine niedrigere Codec-Bitrate von Ende zu Ende abgemacht werden kann. Diese Konzepte sind in 8 dargestellt.
Gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung steht eine bessere Sprachqualität in einem Anruf, an dem ein mobiler Teilnehmer bzw. mehrere mobile Teilnehmer beteiligt sind, zu Verfügung, wenn der Anruf sowohl eine Fernsprechvermittlungsstelle als auch ein IP-Netz durchläuft. Gleichzeitig wird die in dem IP-Netz verwendete Bandbreite verringert.
Obwohl die Erfindung ausführlich unter Bezugnahme auf nur einige wenige Ausführungsformen beschrieben wurde, werden Fachleute zu schätzen wissen, dass verschiedene Modifikationen vorgenommen werden, ohne von der Erfindung abzuweichen. Dementsprechend wird die Erfindung nur durch die folgenden Ansprüche definiert, die alle Äquivalente davon umfassen sollen.

Claims

Verfahren zum Steuern eines Ursprungsnetzes, das die folgenden Schritte zum Aufbauen eines Anrufs zwischen einer Ursprungsstation (690), die am Ursprungsnetz angeordnet ist, und einer Zielstation (695), die in einem besuchten Netz für Mobilkommunikation angeordnet ist, durchführt, wobei die Netze durch ein IP-Netz verbunden sind: – Bestimmen des Heimatnetzes der Zielstation, – Anfordern einer Verbindung (710) zu dem Heimatnetz der Zielstation über das IP-Netz, – Empfangen einer Roaming-Nummer der Zielstation, – Anfordern des Abschlusses der Verbindung zwischen dem Ursprungsnetz und dem Heimatnetz, – Bestimmen einer IP-Adresse eines Gateways (780), das mit dem besuchten Netz verbunden ist, – Anfordern des Aufbaus einer Verbindung (700) zwischen einem Gateway (770), das mit dem Ursprungsnetz verbunden ist, und dem Gateway (780), das mit dem besuchten Netz verbunden ist, für den Anruf.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Verbindung zwischen dem Gateway, das mit dem Ursprungsnetz verbunden ist, und dem Gateway, das mit dem besuchten Netz verbunden ist, eine leitungsvermittelte Verbindung ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Verbindung zwischen dem Gateway, das mit dem Ursprungsnetz verbunden ist, und dem Gateway, das mit dem besuchten Netz verbunden ist, eine IP-Verbindung ist.
Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3 mit den zusätzlichen Schritten: – Beziehen eines Profils eines Benutzers von der Heimatdatei, – Auswerten des Profils des Benutzers und – Bestimmen eines Trägertyps aus dem Profil des Benutzers für die Verbindung zwischen den Gateways, die mit dem Ursprungsnetz und dem Zielnetz verbunden sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit dem zusätzlichen Schritt des Verringerns der Anzahl von Router-Hops in dem IP-Netz.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit dem zusätzlichen Schritt des Verhandelns einer Kodierung von Sprache von Ende zu Ende zwischen der Ursprungsstation und der Zielstation.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Ursprungsnetz ein Netz zur Mobiltelekommunikation ist und die Kodierung von Ende zu Ende eine Kodierung der Art ist, die nicht nacheinander vorgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Signalisierung für die Verhandlung in Netzen zur Mobiltelekommunikation Inbandsignalisierung und in dem IP-Netz Outbandsignalisierung ist.
Vorrichtung, die zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 eingerichtet ist.