DE60132430T2

DE60132430T2 - Verfahren und system zur steuerung eines drahtlosen paketvermittelten sprachanrufs

Info

Publication number: DE60132430T2
Application number: DE60132430T
Authority: DE
Inventors: Peter McKinney BARANY; Chandra Sekhar Nepean Bontu; Marvin Dallas BIENN
Original assignee: Nortel Networks Ltd
Current assignee: BlackBerry Ltd
Priority date: 2000-02-22
Filing date: 2001-02-20
Publication date: 2009-01-22
Anticipated expiration: 2021-02-21
Also published as: US6839356B2; EP1262055B1; WO2001063898A2; JP2003524344A; WO2001063898A3; JP4945044B2; CN100477701C; CN101489319A; CN1423889A; AU3217101A; EP1262055A2; DE60132430D1; US20010043577A1; CN101489319B; AU773636B2

Description

Hintergrund
1. Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf zellulare drahtlose Kommunikations-Netzwerke, und insbesondere auf Sprach-Paket-Kommunikationen in einem derartigen zellularen drahtlosen Kommunikations-Netzwerk.
2. Verwandter Stand der Technik
Drahtlose Netzwerke sind gut bekannt. Zellulare drahtlose Netzwerke unterstützen drahtlose Kommunikationsdienste in vielen bevölkerten Gebieten der Welt. Drahtlose Satelliten-Netzwerke sind dafür bekannt, dass sie drahtlose Kommunikationsdienste über die meisten Gebiete der Erde hinweg unterstützen. Obwohl drahtlose Netzwerke anfänglich zur Unterstützung von leitungsvermittelten Sprachkommunikationen konstruiert wurden, werden sie nunmehr auch zur Unterstützung von paketvermittelten Datenkommunikationen angefordert.
Die Übertragung von Datenkommunikationen in einem drahtlosen Netzwerk stellt unterschiedliche Anforderungen an Netzwerke, als dies die Übertragung von Sprachkommunikationen tut. Sprachkommunikationen erfordern eine kontinuierliche Bandbreite mit einem minimalen Signal-zu-Stör-Verhältnis (SNR) und Kontinuitäts-Anforderungen. Datenkommunikationen sind andererseits typischerweise Latenztolerant, haben jedoch höhere Durchsatz-Anforderungen. Konventionelle leitungsvermittelte drahtlose Netzwerke wurden zur Unterstützung der gut bekannten Sprachkommunikations-Anforderungen ausgelegt. Daher wurden drahtlose Netzwerke (sowie konventionelle leitungsvermittelte Telefon-Netzwerke) an die Unterstützung von Datenkommunikationen angepasst, wobei diese Anpassung gemischte Ergebnisse ergibt. Somit werden in der Zukunft drahtgebundene und drahtlose Netzwerke wahrscheinlich vollständig paketvermittelt sein.
Paketvermittelte Daten-Netzwerke, beispielsweise das Internet, wurden ursprünglich so konstruiert, dass sie lediglich Datenkommunikationen unterstützen. Diese Netzwerke wurden jedoch so angepasst, dass sie auch Sprach-Paket-Kommunikationen unterstützen, beispielsweise die Sprache-über-Internet-Protokoll-(VOIP-)Telefonie, beispielsweise durch das Verfahren, wie es in der internationalen Patentveröffentlichung WO99/05830 beschrieben ist. Die VOIP-Telefonie ist vollständig paketvermittelt, wobei jedes VOIP-Paket eine digitalisierte Sprach-Nutzinformation enthält. Paketvermittelte Netzwerke, die zur Unterstützung von Datenkommunikationen und nicht von Sprachkommunikationen ausgelegt wurden, erfüllen in vielen Fällen die Anforderungen der VOIP-Telefonie nicht. Daher müssen Sicherheitsvorkehrungen in der Netzwerk-Infrastruktur vorgesehen werden, um die minimalen kontinuierlichen Bandbreiten- und Kontinuitäts-Anforderungen der VOIP-Telefonie zu garantieren. Diese Sicherheitsvorkehrungen wurden im Wesentlichen für drahtgebundene Netzwerke identifiziert, nicht jedoch für drahtlose Netzwerke.
Mit der Einführung von vollständig paketvermittelten drahtlosen Netzwerken muss die VOIP-Telefonie ebenfalls zur Verwendung in derartigen drahtlosen Netzwerken angepasst werden. Die Betriebsbeschränkungen drahtloser Netzwerke unterscheiden sich jedoch wesentlich von denen von verdrahteten Netzwerken. Bei der Diensteversorgung eines VOIP-Telefonanrufs muss eine ausreichende Bandbreite zugeteilt werden, und die Bandbreiten-Zuteilung muss mit der maximalen Latenz unterstützt werden. Drahtlose Netzwerke sind im Allgemeinen vorhersagbar und können so betrieben werden, dass sie diese Bedingungen erfüllen. Die Ungewissheit und die sich konstant ändernde Natur von drahtlosen Verbindungsstrecken beeinträchtigt in vielen Fällen nicht nur die Bandbreiten-Forderung sondern auch die Forderungen hinsichtlich einer maximalen Latenz. Diese Probleme verschärfen sich bei der VOIP-Telefonie, weil die Steuerung des VOIP-Telefonanrufs an einer relativ hohen Ebene in dem ISO-Protokollstapel gesteuert wird.
Eine bestimmte drahtlose Verbindungsstrecke zwischen einer Basisstation und einer Mobilstation ändert sich hinsichtlich ihrer Qualität, so dass sie unterschiedliche Datenraten zu unterschiedlichen Zeiten unterstützt. Wenn sich die Mobilstation weiter von der Basisstation entfernt, nimmt die Datenrate, die durch die drahtlose Verbindungsstrecke unterstützt wird, ab. Weil weiterhin drahtlose Störungen zunehmen, wird die Datenrate, die von der drahtlosen Verbindungsstrecke unterstützt wird, weiter verringert. Derzeit unterstützt die VOIP-Telefonie eine feste Datenrate über die Anhängigkeit eines mit Diensten versorgten VOIP-Anrufs. Daher können VOIP-Telefonanrufe nicht so einfach mit Diensten versorgt werden, wie konventionelle leitungsvermittelte Anrufe.
Weil die Basisstation eine Vielzahl von mobilen Stationen mit Diensten versorgen muss, muss jede Basisstation in umsichtiger Weise ihre verfügbare Bandbreite einer Vielzahl von drahtlosen Verbindungsstrecken zuteilen. Die Forderung nach einer festen Datenrate bei VOIP-Anrufen kann es der Basisstation nicht ermöglichen, die Anforderungen aller mit Diensten versorgten mobilen Endgeräte in flexibler Weise zu verwalten.
Weiterhin können drahtlose Verbindungsstrecken störbehaftet sein, VOIP-Telefonie-Pakete können bei ihrer Übertragung über die drahtlosen Verbindungsstrecken verfälscht werden, sowohl auf den drahtlosen Vorwärts-Verbindungsstrecken als auch den drahtlosen Rückwärts-Verbindungsstrecken. Der VOIP-Telefonbetrieb berücksichtigt derartige störbehaftete/fehlerhafte Operationen nicht. Somit können VOIP-Anrufe, die über die drahtlose Verbindungsstrecke mit Diensten versorgt werden, Fehler einschließen, die nur Störungen und Rauschen erzeugen, wenn sie in ein Analog-Äquivalent umgewandelt werden.
Weiterhin ergibt die VOIP-Telefonie keine Flexibilität hinsichtlich der Verwaltung von Ressourcen während Stille-Perioden. Alle Telefonanrufe schließen Stille-Perioden ein, bei denen kein Teilnehmer spricht. Während dieser Stille-Perioden übertragen VOIP-Anrufe Daten mit der gleichen Rate, wie während aktiver Perioden. Die Übertragung von Daten während dieser Stille-Perioden verbraucht drahtlose Verbindungsstrecken-Bandbreiten, ergibt jedoch keinen Nutzen.
Es würde daher wünschenswert sein, paketvermittelte Telefonanrufe, beispielsweise VOIP-Anrufe so zu steuern, dass die drahtlose Verbindungsstrecke in flexiblerer Weise verwaltet werden kann.
Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß erster und zweiter Gesichtspunkte der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Betrieb eines mobilen Endgerätes zur Unterstützung eines Sprache-über-Internet-Protokoll-Anrufs geschaffen, wie es in den Ansprüchen 1 und 8 angegeben ist.
Gemäß dritter und vierter Gesichtspunkte der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Betrieb eines Basis-Endgerätes zur Unterstützung eines Sprache-über-Internet-Protokoll-Anrufs geschaffen, wie es in den Ansprüchen 18 und 28 angegeben ist.
Gemäß fünften und sechsten Gesichtspunkten der vorliegenden Erfindung wird ein mobiles Endgerät geschaffen, wie es in den Ansprüchen 36 und 37 angegeben ist.
Gemäß siebten und achten Gesichtspunkten der vorliegenden Erfindung wird eine Basisstation geschaffen, wie sie in den Ansprüchen 38 und 39 angegeben ist.
Gemäß neunten und zehnten Gesichtspunkten der vorliegenden Erfindung wird ein Computerprogramm geschaffen, das Code-Elemente umfasst, die so ausgebildet sind, dass, wenn das Programm auf einem mobilen Endgerät abläuft, die Schritte ausgeführt werden, die in den Ansprüchen 40 und 41 angegeben sind.
Gemäß elften und zwölften Gesichtspunkten der vorliegenden Erfindung wird ein Computerprogramm geschaffen, das Code-Elemente umfasst, die so ausgebildet sind, dass, wenn das Programm auf einem mobilen Endgerät abläuft, die Schritte ausgeführt werden, die in den Ansprüchen 42 und 43 angegeben sind.
Ein drahtloses Netzwerk und eine mit Diensten versorgte Mobilstation, die gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert sind, verwalten VOIP-Anrufe in effizienter Weise durch Einfügen von Steuerinformation in VOIP-Datagramme. Die Steuerinformation schließt eine Anzeige der Datenrate der VOIP-Nutzinformation oder Nutzdaten des VOIP-Datagramms, die Qualität der VOIP-Nutzinformation, angeforderte Datenraten für nachfolgende VOIP-Datagramme und dafür ein, dass die VOIP-Nutzinformation eine "stille" VOIP-Nutzinformation enthält. Um einen Konflikt mit speziellen Datagramm-Anforderungen zu vermeiden, wird die Steuerinformation in das VOIP-Datagramm zwischen dem VOIP-Datagramm-Kopffeld und der VOIP-Nutzinformation eingefügt. Verschiedene Anwendungsschicht-Datagramme können zur Übertragung dieser Steuerinformation modifiziert werden, beispielsweise Echtzeit-Transportprotokoll, Echtzeit-Transport-Steuerprotokoll, usw. Bei einer speziellen Ausführungsform enthält die Steuerinformation 8 Bits an Information und bildet das Oktett 0, das den VOIP-Nutzinformations-Oktetten 1 bis N vorangeht.
Die VOIP-Datagramm-Steuerinformation ergibt wesentliche Vorteile bei der Versorgung der VOIP-Telefonie mit Diensten über die drahtlose Verbindungsstrecke eines drahtlosen Netzwerkes. Durch die Anzeige der Datenrate der VOIP-Nutzinformation können die die Dienste liefernden adaptiven Multiraten-(AMR-)Codierer/Decodierer (AMR-CODEC) effektiv die VOIP-Nutzinformation unter Verwendung eines minimalen Ressourcensatzes decodieren. Weil die Codieroperationen beträchtliche Mengen an Batterie-Lebensdauer verbrauchen, kann die Batterie-Lebensdauer verlängert werden, indem der AMR CODEC einer Mobilstation nur dann arbeitet, wenn dies erforderlich ist. Weiterhin ermöglicht es die Entlastung der Prozessor-Ressourcen von dem VOIP-Anruf, dass der AMR CODEC andere Decodier/Codier-Funktionen ausführt.
Durch Unterstützen einer Vielzahl von Datenraten kann die Datenrate so eingestellt werden, dass sie mit der Qualität der drahtlosen Verbindungsstrecke übereinstimmt, die den VOIP-Anruf unterstützt. Für jedes VOIP-Datagramm, das von der Mobilstation von der sie mit Diensten versorgenden Basisstation auf der Vorwärts-Verbindungsstrecke empfangen wird, schließt die Steuerinformation eine Datenrate ein, die von der mobilen Verbindungsstrecke bei der Erzeugung der VOIP-Nutzinformation des nächsten Rückwärtsstrecken-Datagramms zu verwenden ist. Weiterhin fügt die Mobilstation für jedes VOIP-Datagramm, das von der Mobilstation erzeugt und auf der Rückwärtsstrecke zu der Basisstation übertragen wird, Steuerinformation ein, um anzuzeigen, mit welcher Datenrate (angeforderte Datenrate) sie nachfolgende Vorwärts-Verbindungsstrecken-VOIP-Datagramme empfangen möchte.
Bei bekannten leitungsvermittelten drahtlosen Netzwerken erzeugte ein an dem Anruf beteiligtes leitungsvermitteltes Endgerät entweder nachfolgende Sprachrahmen für die Mobilstation mit dieser angeforderten Datenrate, oder eine Basisstation änderte die angeforderte Datenrate, um ihre verfügbare drahtlose Bandbreite und Störpegel unter der Vielzahl von Mobilstationen zu verwalten. Eine mit Diensten versorgte Mobilstation kann anfordern, dass Daten mit einer niedrigeren Datenrate ausgesandt werden, während sie sich zum Rand einer Zelle bewegt, wo die Kanalqualität geringer ist. Aufgrund der Tatsache, dass die empfangene Signalstärke der Mobilstation an der die Dienste liefernden Basisstation gemessen wird, kann die die Dienste liefernde Basisstation jedoch entscheiden, die Anforderung zu übersteuern und eine Anweisung dafür zu liefern, dass die Datenrate auf einem höheren Pegel gehalten wird. Weiterhin kann für Vorwärtsstrecken-Übertragungen die Basisstation die Befehls-Datenrate auf eine niedrigere (oder höhere) Datenrate in Abhängigkeit von den Bedingungen auf der drahtlosen Verbindungsstrecke übersteuern. Die Einfügung einer Code-Betriebsart-Anforderungs-/Befehls-Anzeige in der Steuerinformation des VOIP-Datagramms macht diese Übersteuerungs-Funktionalität für paketvermittelte drahtlose Sprachkommunikationen möglich.
Die Steuerinformation des VOIP-Datagramms kann weiterhin eine Rahmen-Qualitätsanzeige einschließen, die anzeigt, ob der Rahmen gute oder verfälschte Daten enthält. Aufgrund der Rate, mit der VOIP-Datagramme durch die verschiedenen VOIP-Normen gefordert werden, beispielsweise H.323, SIP, RTP, usw. müssen VOIP-Datagramme mit einer genormten Rate geliefert werden. Aufgrund der Eigenart der drahtlosen Verbindungsstrecke, die den VOIP-Anruf versorgt, kann die VOIP-Nutzinformation jedoch verfälscht sein. Somit schließt gemäß der vorliegenden Erfindung die Steuerinformation die Rahmen-Qualitätsanzeige ein, die von der die Dienste liefernden physikalischen/MAC-/Verbindungsstrecken-/Netzwerk-/Transport-/Anwendungs-Schicht(en) gesetzt werden kann, um anzuzeigen, dass die VOIP-Nutzinformation nicht korrekt empfangen wurde. Diese Information wird dann von der die Dienste liefernden Anwendung verwendet, um Korrekturoperationen in Gang zu setzen.
Für die Vorwärts-Verbindungsstrecken-Aussendungen von der Basisstation zu der Mobilstation bestimmen die physikalischen/MAC-/Verbindungsstrecken-/Netzwerk-/Transport-/Anwendungs-Schicht(en), die von der Mobilstation versorgt werden, ob der Rahmen gut oder schlecht ist, und wenn der Rahmen schlecht ist, so wird die Steuerinformation geändert, um den schlechten Rahmen anzuzeigen. Für Rückwärts-Verbindungsstrecken-Aussendungen von der Mobilstation zu der Basisstation bestimmt die Basisstation, ob das VOIP-Datagramm gut oder schlecht ist, und wenn der Rahmen schlecht ist, so ändert die Basisstation die Steuerinformation, um den schlechten Rahmen anzuzeigen.
Die Steuerinformation kann weiterhin anzeigen, ob die VOIP-Nutzinformation eine Stille-Beschreibungs-Information (das heißt Annehmlichkeits-Rauschen) enthält, die zu decodieren ist. Auf diese Weise kann eine TX_TYPE- und RX_TYPE-Funktionalität für den VOIP-Anruf bereitgestellt werden. Durch Bereitstellen dieser Art von Funktionalität können AMR CODEC-Ressourcen für entweder andere Codier-/Decodier-Operationen freigemacht werden oder zur Absenkung der Störungen dienen oder zur Einsparung von Batterie-Lebensdauer dienen.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der Erfindung ersichtlich, die anhand der beigefügten Zeichnungen erfolgt.
Akronyme
Die folgenden Akronyme werden in Verbindung mit der Beschreibung der vorliegenden Erfindung verwendet:

2G: – Bezieht sich auf eine herkömmliche leitungsvermittelte Netzwerk-Infrastruktur oder ein herkömmliches mobiles Endgerät, das leitungsvermittelte Operationen unterstützt.
3GPP: – Partnerschafts-Projekt-Operationen der dritten Generation (und verwandter Teil der Standard-Betriebsverfahren, derartige Operationen und Systeme, die derartige Operationen unterstützen).
3G: – Bezieht sich auf die paketvermittelte Netzwerk-Infrastruktur der nächsten Generation oder ein mobiles Endgerät, das paketvermittelte Dienste unterstützt, unter Einschluss von paketvermittelten Sprachkommunikationen.
AMR: Adaptive Multi-Rate
BSS: Basisstationsystem
CCF: – Anruf-Steuer-Funktionen
CSCF: – Anruf-Zustands-Steuer-Funktionen
CMC: Codec-Betriebsart-Befehl
CMR: Codec-Betriebsart-Anforderung
DTX: Diskontinuierliche Übertragung
EDGE: Erweiterte Datenraten für globale Entwicklung
EGPRS: Erweiterter allgemeiner Paket-Funkdienst
EIR: Ausrüstungs-Identitäts-Register
IF1: Schnittstellen-Format 1
IF2: Schnittstellen-Format 2
IF3: Schnittstellen-Format 3
GERAN/UTRAN: GSM/EDGE-Funkzugangs-Netzwerk
GSN: GPRS-Unterstützungs-Knoten
GGSN: Überleiteinrichtungs-GPRS-Unterstützungs-Knoten
GPRS: Allgemeiner Paket-Funkdienst
GSM: Globales System für Mobilkommunikationen
GTP: Ein Tunnel-Steuer- und Verwaltungsprotokoll, das es dem SGSM ermöglicht, einen GPRS-Netzwerk-Zugang für eine MS bereitzustellen
GMSC: Überleiteinrichtungs-Mobilfunk-Vermittlungsstelle
HLR: Heimatregister
HSS: Heimat-Teilnehmerdienst
IP: Internet-Protokoll
ICGW: Überleiteinrichtung für ankommenden Anruf
IWMSC: Verbindungs-MSC
LSB: Niedrigst bewertetes Bit
MAP: Mobil-Anwendungs-Teil
MGCF: Medien-Überleiteinrichtungs-Steuer-Funktion
MGW: Medien-Überleiteinrichtungs-Funktion
MM: Multimedien
MRF: Multimedien-Ressourcen-Funktion
MS: Mobilstation
MSB: Höchst bewertetes Bit
MSC: Mobilfunk-Vermittlungsstelle
PSTN: Öffentliches Fernsprech-Wählnetz
PLMN: Öffentliches Land-Mobil-Netzwerk
QoS: Dienstgüte
RAB: Funkzugangs-Träger
R-SGW: Roaming-Signalisierungs-Überleiteinrichtungs-Funktion
RPE: Reguläre Impuls-Anregung
RT: Echtzeit
RTFACCH: Schneller zugehöriger Echtzeit-Steuerkanal
RTP: Echtzeit-Transport-Protokoll
RTCP: RTP-Steuer-Protokoll
SCP: Dienste-Steuerungs-Stelle
SGSN: Versorgender GPRS-Unterstützungs-Knoten
SPD: Versorgende Profil-Datenbank
SID: Stille-Beschreibung
T-SGW: Transport-Signalisierungs-Überleiteinrichtungs-Funktion
UB: Unbenutztes Bit
Um: Drahtlose Verbindungsstrecke zwischen GERAN/UTRAN-Basisstation und Mobilstation
UMTS: Universelles mobiles Telekommunikationssystem
UDP: Benutzer-Datagramm-Protokoll
UTRAN: Terrestrisches UMTS-Funkzugangs-Netzwerk
VLR: Besucher-Register
WBCDMA: Breitband-CDMA

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung kann erhalten werden, wenn die folgende ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit den folgenden Zeichnungen betrachtet wird, in denen:
1 ein Systemdiagramm ist, das einen Teil eines zellularen drahtlosen Netzwerkes zeigt, das gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert ist;
2 ein Systemdiagramm ist, das einen Teil eines zellularen drahtlosen Netzwerkes zeigt, bei dem die Betriebsweise von adaptiven Multiraten-Codierern/Decodierern gemäß der vorliegenden Erfindung gesteuert wird;
3 ein Systemdiagramm ist, das einen Teil eines zellularen drahtlosen Kommunikationssystems der nächsten Generation (3G-paketvermitteltes System) zeigt, bei dem die vorliegende Erfindung zur Steuerung der Betriebsweise von adaptiven Multiraten-AMR-CODECs verwendet wird;
4A ein Blockdiagramm ist, das die Struktur von VOIP-Datagrammen gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, die einen Steuerteil einschließen;
4B ein Blockdiagramm ist, das die Struktur des Steuerinformations-Oktettes eines VOIP-Datagramms gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
5 ein Blockdiagramm ist, das ISO-Protokollstapel-Komponenten zeigt, die durch die Betriebsweise der vorliegenden Erfindung beeinflusst sind;
6A ein Blockschaltbild ist, das die Struktur eines Echtzeit-Protokoll-(RTP-)VOIP-Datagramms zeigt, das gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert ist und das einen VOIP-Telefonie-Anruf mit Diensten versorgt;
6B ein Blockschaltbild ist, das die Struktur eines Benutzer-Datagramm-Protokoll-(UDP-)VOIP-Datagramms zeigt, das gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert ist und das einen VOIP-Telefonanruf mit Diensten versorgt;
7 ein Blockschaltbild ist, das die Struktur eines Internet-Protokoll-(IP-)VOIP-Datagramms zeigt, das gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert ist und einen VOIP-Telefonanruf mit Diensten versorgt;
8 ein Blockschaltbild ist, das eine Basisstation zeigt, die gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert ist;
9 ein Blockdiagramm ist, das eine Mobilstation zeigt, die gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert ist; und
10 ein Blockdiagramm ist, das einen Computer zeigt, der eine Zusammenwirkungs-Funktion, eine Medien-Überleiteinrichtung, eine VOIP-Überleiteinrichtung oder ein IP-Telefon-Endgerät gemäß der vorliegenden Erfindung mit Diensten versorgen kann.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Systemdiagramm, das einen Teil eines zellularen drahtlosen Netzwerkes zeigt, das gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert ist. Das zellulare drahtlose Netzwerk schließt eine drahtlose Netzwerk-Infrastruktur 102, eine Basisstation 104 und eine Basisstation 106 ein. Das zellulare drahtlose Netzwerk unterstützt VOIP-Telefonie gemäß einer Industrie-Norm, beispielsweise H.323, SIP, RTP usw., die weiter gemäß der vorliegenden Erfindung modifiziert wurde. Die drahtlose Netzwerk-Infrastruktur 102 ist mit dem Internet 114 über eine Überleiteinrichtung (Gateway G/W) 112 gekoppelt. Ein Sprache-über-Internet-Protokoll-(VOIP-)Endgerät 122 ist ebenfalls mit dem Internet 114 gekoppelt. Die drahtlose Netzwerk-Infrastruktur 102 ist mit dem öffentlichen Fernsprechwählnetz (PSTN) 110 über eine Netzanpassungs-Funktion (IWF oder VOIP G/W) 108 gekoppelt. Ein konventionelles Sprach-Endgerät 102 ist mit dem PSTN 110 gekoppelt.
Jede der Basisstationen 104 und 106 versorgt eine Zelle/einen Satz von Sektoren mit Diensten, innerhalb deren oder dessen sie drahtlose Kommunikationen mit einer Vielzahl von Mobilstationen (MSs) unterstützt, beispielsweise MS 116 und MS 118. Die MSs 116 und 118 unterstützen die VOIP-Telefonie. Somit haben die drahtlosen Verbindungsstrecken sowohl Vorwärts-Verbindungsstrecken-Komponenten als auch Rückwärts-Verbindungsstrecken-Komponenten, und die Basisstation 104 und 106 unterstützen VOIP-Anrufe, die entweder von den MSs 116, 118 eingeleitet werden oder an den MSs 116 und 118 enden. Die drahtlosen Verbindungsstrecken arbeiten entsprechend einer Industrie-Norm, beispielsweise IS-95B, IS-2000, 3GPP, usw., so dass ein Zusammenwirken zwischen Geräten unterschiedlicher Hersteller gegeben ist.
In einem Beispiel wird ein VOIP-Anruf zwischen der MS 116 und dem VOIP-Endgerät 122 aufgebaut und mit Diensten versorgt. So schließt in diesem Beispiel der VOIP-Anruf-Übertragungspfad die drahtlose Verbindungsstrecke zwischen der MS 116 und der Basisstation 104 und die drahtgebundene Verbindungsstrecke zwischen der Basisstation 104 und dem VOIP-Endgerät 122 ein, die die drahtlose Netzwerk-Infrastruktur 102, die G/W 112 und das Internet 114 einschließt. Sowohl die MS 116 als auch das VOIP-Endgerät 122 schließen einen Codierer/Decodierer (AMR CODEC) ein. In dem speziellen Beispiel, das die vorliegende Erfindung erläutert, ist der AMR-CODEC ein adaptiver Multiraten-(AMR-)AMR-CODEC, der eine Vielzahl von Datenraten unterstützt. Die Funktion des AMR-CODEC besteht in der Codierung eines Analog-Sprachsignals in eine VOIP-Nutzinformation und der Decodierung einer VOIP-Nutzinformation in ein Analog-Sprachsignal. Zusätzliche Komponenten der MS 116 und des VOIP-Endgerätes 122, beispielsweise Lautsprecher und Mikrofone, liefern das Analog-Sprachsignal an die Benutzer und empfangen das Analog-Sprachsignal von den Benutzern.
Somit codiert für eine Sprache, die von dem Benutzer der MS 116 empfangen wird, der AMR-CODEC in der MS 116 die Sprache, und der AMR-CODEC in dem VOIP-Endgerät 122 decodiert die Sprache. Weiterhin codiert für Sprache, die von dem Benutzer des VOIP-Endgerätes 122 empfangen wird, der AMR-CODEC in dem VOIP-Endgerät 122 die Sprache, und der AMR-CODEC in der MS 116 decodiert die Sprache. Für einen fortlaufenden VOIP-Telefonanruf arbeiten daher beide AMR-CODECs kontinuierlich, um den Anruf zu unterstützen.
In diesem Beispiel ändert sich die Qualität der drahtlosen Verbindungsstrecke zwischen der Basisstation 104 und der MS 116 mit der Zeit. Weiterhin ändern sich Anforderungen, die an die Basisstation gestellt werden, ebenfalls über die Zeit, beispielsweise die Anzahl von mit Diensten versorgten MSs, die Anforderungen jeder MS, usw. Um damit die sich ändernden Anforderungen und die sich ändernde Qualität der drahtlosen Verbindungsstrecke zu kompensieren, steuern die Basisstation 104 und die MS 116 die Charakteristiken des VOIP-Anrufes. Die Einstellung der Steuerinformation, die in jedem VOIP-Datagramm enthalten ist, zeigt die Art an, wie der VOIP-Anruf zu steuern ist. Die Steuerinformation schließt (1) die Datenrate der VOIP-Nutzinformation des VOIP-Datagramms, (2) Anzeigen der Qualität der VOIP-Nutzinformation des VOIP-Datagramms, (3) Anzeige dafür, ob die VOIP-Nutzinformation Stille-Beschreibungs-Information enthält (das heißt Annehmlichkeits-Rauschen-)Daten und (4) Anzeigen der angeforderten Datenraten und der befohlenen Datenraten für nachfolgende VOIP-Nutzinformationen ein.
Weil das Kopffeld des VOIP-Datagramms durch Betriebs-Normen festgelegt ist, wird die Steuerinformation zwischen dem VOIP-Datagramm-Kopffeld und der VOIP-Nutzinformation eingefügt. Bei einer beschriebenen Ausführungsform ist die Steuerinformation als Oktett 0 der VOIP-Nutzinformation angezeigt, obwohl die Steuerinformation nicht die übertragene Sprache darstellt. Wie dies weiterhin anhand der 4A und 4B beschrieben wird, weist die Steuerinformation eine Länge von 8 Bits auf und schließt drei AMR-CODEC-Betriebsart-Anforderungs-(CMR-)AMR-CODEC-Betriebsart-Befehls-(CMC-)Bits, die zukünftige VOIP-Nutzinformations-Datenraten anzeigen, ein Rahmen-Qualitäts-Anzeige-(FQI-)Bit und drei Rahmentyp-Anzeige-(FTI-)Bits ein, die die derzeitigen VOIP-Nutzinformations-Datenraten anzeigen. In anderen Ausführungsformen können sich die Anzahl und der Typ der Bits unterscheiden.
Bei einer Betriebsweise gemäß der vorliegenden Erfindung codiert die MS 116 die Sprache eines Benutzers, setzt die Steuerinformation entsprechend, bildet ein VOIP-Datagramm, das ein VOIP-Kopffeld, die Steuerinformation und die VOIP-Nutzinformation einschließt, und sendet das VOIP-Datagramm an die Basisstation. Die Basisstation 104 leitet das VOIP-Datagramm an das VOIP-Endgerät 122 weiter, das VOIP-Endgerät 122 decodiert das VOIP-Datagramm auf der Grundlage der Steuerinformation, und das VOIP-Endgerät 122 liefert die decodierte Sprache an den Benutzer des VOIP-Endgerätes 122. Diese Operation wird in umgekehrter Richtung ausgeführt, wobei das VOIP-Endgerät 122 das VOIP-Datagramm erzeugt und das VOIP-Datagramm an die MS 116 sendet. Diese Operationen werden auch gemäß der vorliegenden Erfindung für irgendwelche zwei Endgeräte ausgeführt, die die VOIP-Telefonie unterstützen, beispielsweise für die MS 116 und das Telefon 120, für die MS 116 und die MS 118, usw.
Bei einer anderen Betriebsweise gemäß der vorliegenden Erfindung modifiziert die Basisstation 116 die Steuerinformation innerhalb des VOIP-Datagramms, um Bedingungen der drahtlosen Verbindungsstrecke zu kompensieren und um ihre anderen Betriebsanforderungen zu erfüllen. Wenn beispielsweise ein VOIP-Datagramm aufgrund der Qualität der drahtlosen Rückwärts-Verbindungsstrecke nicht richtig von der MS 116 empfangen wird, so modifiziert die Basisstation 114 die Steuerinformation, um anzuzeigen, dass die VOIP-Nutzinformation korrupt ist. Wenn das VOIP-Endgerät 122 das VOIP-Datagramm dann empfängt, führt sie eine schnelle Rahmensubstitution aus, das heißt sie liefert beispielsweise die vorher decodierte VOIP-Nutzinformation an den Benutzer.
Diese Betriebsweise kann auch von der MS 116 für korrupte VOIP-Datagramme ausgeführt werden, die sie empfängt. Bei Empfang des VOIP-Datagramms und vor der Weiterleitung des VOIP-Datagramms an ihren AMR-CODEC zur Decodierung ändert die MS 116 die Steuerinformation, um anzuzeigen, dass das VOIP-Datagramm korrupt ist. Der AMR-CODEC der MS 116 kann dann Sprachrahmen-Substitutions-Operationen ausführen, um die korrupte VOIP-Nutzinformation zu kompensieren. Dies verbessert nicht nur die Sprachqualität sondern spart auch Batterie-Lebensdauer durch Beseitigen unnötiger Decodierungs-Operationen.
Bei einer weiteren Operation gemäß der vorliegenden Erfindung werden die von der MS 116 angeforderten Datenraten von der Basisstation 104 geändert, um andere Anforderungen zu kompensieren, die an die Basisstation 104 gestellt werden. Beispielsweise nimmt, wenn sich die MS 116 zu den Rändern einer durch die Basisstation 104 mit Diensten versorgten Zelle bewegt, die Kanalqualität ab. Um diese Verringerung der Kanalqualität zu kompensieren, fordert die MS 116 in einem VOIP-Datagramm, dass das VOIP-Endgerät 122 die Datenrate der VOIP-Nutzinformation in dem nächsten VOIP-Datagramm reduziert, das sie an die MS 116 sendet. In jeder Betriebsweise gemäß der vorliegenden Erfindung bestimmt jedoch die Basisstation 104, dass die Datenrate nicht mit den derzeitigen Bedingungen übereinstimmt, und ändert diese angeforderte Datenrate, um die Bandbreite zu verringern, die von der Aussendung verbraucht wird, das heißt die angeforderte Datenrate vergrößert.
Eine ähnliche Operation wird für VOIP-Datagramme ausgeführt, die von der Basisstation 104 an die MS 116 auf der Vorwärts-Verbindungsstrecke ausgesandt werden. Die Basisstation 104 fängt VOIP-Datagramme ab, die von dem VOIP-Endgerät 122 ausgesandt und für die MS 116 bestimmt sind. Die Basisstation 104 betrachtet die von dem VOIP-Endgerät 122 angeforderte Datenrate und stellt fest, ob die drahtlose Rückwärts-Verbindungsstrecke diese Datenrate unterstützt und/oder ob derzeitige System-Bedingungen mit dieser Datenrate konsistent sind. Wenn dies der Fall ist, ändert die Basisstation 104 die angeforderte/befohlene Datenrate nicht. Wenn dies die Bedingungen erfordern, ändert die Basisstation 104 die angeforderte/befohlene Datenrate auf eine Datenrate, die mit den derzeitigen Bedingungen des drahtlosen Systems übereinstimmt. Wenn beispielsweise die drahtlose Belastung in einer oder mehreren benachbarten Zellen/Sektoren hoch ist, kann die Basisstation 104 einen Befehl an die MS 116 liefern, die VOIP-Nutzinformation mit einer niedrigeren Rate zu codieren (wodurch die Kanalcodierung/der Fehlerschutz vergrößert wird), um die Verbindungsstrecke gegenüber Bedingungen mit hoher Störung robuster zu machen.
2 ist ein Systemdiagramm, das einen Teil eines zellularen drahtlosen Netzwerkes zeigt, in dem die Betriebsweise von AMR-CODECs gemäß der vorliegenden Erfindung gesteuert wird. Das zellulare drahtlose Netzwerk schließt eine drahtlose Netzwerk-Infrastruktur 202 und Basisstationen 204 und 206 ein. Die drahtlose Netzwerk-Infrastruktur 202 ist mit dem Internet 216 über eine VOIP-G/W 216 gekoppelt. Ein VOIP-Endgerät 218 ist ebenfalls mit dem Internet 216 gekoppelt, wobei das VOIP-Endgerät eine Instanz auf einem persönlichen Computer (PC) ist. Die drahtlose Netzwerk-Infrastruktur 202 ist mit dem PSTN 210 über eine IWF 208 gekoppelt. Ein konventionelles Sprach-Endgerät 212 ist mit dem PSTN 210 gekoppelt.
Jede der Basisstationen 204 und 206 versorgt eine Zelle/einen Satz von Sektoren mit Diensten, innerhalb der oder dessen sie drahtlose Kommunikationen mit einer Vielzahl von Mobilstationen (MSs) unterstützt, beispielsweise MS 220 und MS 222, die die VOIP-Telefonie unterstützen. Somit unterstützt die Basisstation 204 auf einer drahtlosen Verbindungsstrecke, die sowohl eine Vorwärts-Verbindungsstrecken-Komponente als auch eine Rückwärts-Verbindungsstrecken-Komponente aufweist, einen VOIP-Anruf, der entweder von der MS 220 eingeleitet wird, oder an der MS 220 endet. Weiterhin unterstützt die Basisstation 206 einen VOIP-Anruf, der entweder von der MS 222 ausgeht oder an der MS 222 endet.
Jedes Endgerät, das VOIP-Telefonie unterstützt, schließt auch einen AMR-CODEC ein, beispielsweise die MS 220, die MS 222, die VOIP-G/W 208 und das VOIP-Endgerät 218. Jeder AMR-CODEC spricht auf die Steuerinformation an, wenn er eine Umwandlung zwischen der VOIP-Nutzinformation und der darin enthaltenen Sprachinformation ausführt. Weiterhin setzen die VOIP-Endgeräte die Steuerinformation in Verbindung mit den Operationen der AMR-CODECs, die bei der Schaffung der VOIP-Nutzinformation ausgeführt wurden.
Wie dies gezeigt ist, schließt jedes VOIP-Datagramm das VOIP-Datagramm-Kopffeld, die Steuerinformation und die VOIP-Nutzinformation ein. Das VOIP-Datagramm kann verschiedenen genormten Formaten gehorchen, beispielsweise RTP, RTCP, IP, usw., das gemäß der vorliegenden Erfindung geändert wurde. Diese Formate werden weiter unter Bezugnahme auf die 6A, 6B und 7 beschrieben.
3 ist ein Systemdiagramm, das einen Teil eines zellularen drahtlosen Kommunikationssystems der nächsten Generation (3G-paketvermittel) zeigt, bei dem die VOIP-Telefonie gemäß der vorliegenden Erfindung unterstützt ist. Das System nach 3 arbeitet entsprechend (den?) Normen der nächsten Generation (3G), die in manchen Fällen frühere 2G-Normen ersetzen werden. Allgemein gesprochen gelten die Normen der nächsten Generation 3G für ein vollständig paketvermitteltes System. Während frühere 2G-Systeme eine Kombination von paketvermittelten und leitungsvermittelten Operationen unterstützen, ist die 3G-Infrastruktur vollständig paketvermittelt. Für eine allgemeine Beschreibung von 2G-Systemen wird auf die GSM-Normungs-Dokumente verwiesen, die von der ETSI in Valbonne, Frankreich, veröffentlicht wurden. Insbesondere beschreibt das Dokument ETSI EN 301 344 V7.4.0 (2000-03) bekannte Operationen in einem herkömmlichen drahtlosen 2G-Kommunikationssystem. 3G-Operationen waren zum Zeitpunkt der vorliegenden Anmeldung noch nicht vollständig entwickelt.
Das System nach 3 liefert eine drahtlose Kommunikations-Unterstützung für mobile Endgeräte 342 und 346. Bei der Bereitstellung von drahtlosen Kommunikationen kann das System eine Routenführung von Steuersignalen und Kommunikationen von und zu einer Vielzahl von gekoppelten Netzwerken ausführen, unter Einschluss eines öffentlichen Fernsprechwählnetzes (PSTN) und/oder eines öffentlichen GSM-Mobil-Netzwerkes (PLMN in Kombination PSTN/PLMN) 302, Multimedien-IP-Netzwerken 304, Anwendungs- und Dienste-Netzwerken 306 und einem herkömmlichen Mobil-Signalisierungs-Netzwerk 308. Einige der Komponenten nach 3, unter Einschluss des Anwendungs- und Dienste-Netzwerkes 306 sind zweimal gezeigt. Dies ist der Fall, um eine Verwirrung bei der Kopplung der Elemente miteinander zu einem Minimum zu machen. Wenn eine Komponente zweimal in 3 gezeigt ist, endet der Name der Elemente mit einem "*)", wie z. B. das Anwendungs- und Dienste-Netzwerk 306, das zumindest eine Dienstesteuerungs-Stelle (SCP) 334 einschließt. Bei den Verbindungen, die in 3 gezeigt sind, stellen durchgezogene Linien Verkehrspfade dar, während gestrichelte Linien Signalisierungspfade darstellen.
Anruf-Status-Steuer-Funktionen (SCCFs) 310A und 310B bestehen aus zwei Komponenten: der Dienste-CSCF und der Abfrage-CSCF. Die Abfrage-CSCF wird bei der Feststellung verwendet, wie eine Routenführung von an einer Mobilstation endenden Anrufen auszuführen ist. Für an einer Mobilstation endende Kommunikationen ist sowohl die Dienste-CSCF als auch die Abfrage-CSCF-Funktionalität typischerweise beteiligt. Für von der Mobilstation ausgehende Kommunikationen ist die Abfrage-CSCF-Funktionalität nicht erforderlich.
Sowohl die Dienste-CSCF- als auch die Abfrage-CSCF-Funktionalität kann in einem einzigen Netzwerk-Infrastruktur-Element bereitgestellt werden.
Die CSCF 310B stellt eine ankommende Anruf-Überleiteinrichtungs-(ICGW-)Funktionalität, Anruf-Steuer-Funktionen (CCFs), Diensteprofil-Datenbank-(SPD-)Funktionen und Adressen-Handhabungs-Funktionen bereit. Bei der Bereitstellung der ICGW-Funktionen wirkt die CSCF 310B als ein erster Eintrittspunkt in das System und führt eine Routenführung ankommender Anrufe aus. Bei der Ausführung der ICGW-Funktion führt die CSCF 310B ankommende Anruf-Trigger-Operationen aus, beispielsweise Anruf-Überprüfung, Anruf-Weiterleitung, usw. Die CSCF 310B steht auch mit anderen Systemkomponenten in Wechselwirkung, um Adressen-Handhabungs-Abfrage-Operationen auszuführen. In einigen dieser Operationen kommuniziert die CSCF 310B mit dem HSS 312.
Bei der Bereitstellung der CCFs stellt die CSCF 310B die Anruf-Aufbau-, die Anruf-Beendigungs- und die Zustands-/Ereignis-Verwaltung bereit. Die CSCF 310B steht mit der MRF 322 in Wechselwirkung, um Mehr-Teilnehmer- und andere Dienste zu unterstützen. Die CSCF 310B berichtet außerdem Anruf-Ereignisse für Abrechnungs-, Überprüfungs-, Abfang- und für andere Anruf-Ereignis-Zwecke. Bei der Durchführung von CCFs empfängt die CSCF 310B weiterhin Registrierungs-Anforderungen auf der Anwendungsebene und verarbeitet diese, und sie führt verschiedene andere Funktionen aus.
Die CSCF 310B wartet und unterhält die SPD. Für einen mit Diensten versorgten Teilnehmer steht die CSCF 310B mit dem HSS 312 der Heimat-Domäne des Teilnehmers in Wechselwirkung und empfängt Profil-Information für einen vollständig IP-basierten Netzwerk-Benutzer. Die CSCF 310B speichert einen Teil der Profil-Information in der SPD. Bei einem Zugang an das System benachrichtigt die CSCF 310B die Heimat-Domäne des Teilnehmers über den anfänglichen Zugang. Die CSCF 310B kann zugangsbezogene Information Puffern, beispielsweise Endgeräte-IP-Adressen, unter denen der Teilnehmer erreicht werden kann, usw.
Bei der Bereitstellung der Adressen-Handhabungs-Funktionen führt die CSCF 310B eine Analyse, Umsetzung, Modifikation, falls erforderlich, Adressen-Übertragbarkeit und Umsetzung von Alias-Adressen aus. Die CSCF 310B kann weiterhin eine vorübergehende Adressen-Handhabung für eine Inter-Netzwerk-Routenführung ausführen.
Der Heimat-Teilnehmer-Dienst (HSS) 312 ist die Master-Datenbank für einen vorgegebenen Teilnehmer. Dies ist die Einheit, die die Teilnehmer-bezogene Information enthält, um die Netzwerk-Einheiten zu unterstützen, die Anrufe/Sitzungen abwickeln. Das Beispiel könnte der HSS 312 einer Unterstützung für die Anruf-Steuer-Server liefern, um die Routenführungs-/Roaming-Prozeduren durch ein Lösen von Authentifizierungs-, Autorisierungs-, Namensgebungs-/Adressenauflösungs-, Lokalisierungs-Abhängigkeiten usw. zu vervollständigen.
Der HSS 312 ist für das Speichern und Verwalten der folgenden Teilnehmer-bezogenen Information verantwortlich: (1) Teilnehmer-Identifikation, Nummern- und Addressier-Information; (2) Benutzer-Sicherheits-Information, beispielsweise Netzwerk-Zugangssteuer-Information für die Authentifizierung und Autorisierung; (3) Benutzer-Lokalisierungs-Information auf einer Zwischen-System-Ebene (HSS 312 wickelt die Benutzer-Registrierung ab und speichert Zwischensystem-Lokalisierungs-Information usw.); und (4) Teilnehmerprofil, beispielsweise unterstützte Dienste, dienstespezifische Information, usw. Auf der Grundlage dieser Teilnehmer-Information ist der HSS 312 weiterhin für die Unterstützung der Anruf-Steuer- und Kurzmitteilungs-Einheiten der verschiedenen Steuersysteme verantwortlich, beispielsweise eine leitungsvermittelte Domänen-Steuerung, eine paketvermittelte Domänen-Steuerung, eine IP-Multimedien-Steuerung usw., die von dem Systembetreiber geboten wird.
Der HSS 312 kann heterogene Information integrieren und es ermöglichen, dass erweiterte Merkmale in dem Kern-Netzwerk der Anwendungs- und Dienste-Domäne angeboten werden, während er gleichzeitig die Heterogenität des Systems verbirgt. Der HSS 312 besteht aus den folgenden Funktionalitäten: (1) Benutzer-Steuer-Funktionen, die von den IM CN-Teilsystemen benötigt werden; (2) eine Teilmenge der Heimatregister-(HLR-)Funktionalität der früheren Generation, die für die paketvermittelte Domäne erforderlich ist; und (3) einen leitungsvermittelten Teil des HLR der früheren Generation, wenn es erwünscht ist, einen Teilnehmer-Zugang an die leitungsvermittelte Domäne zu ermöglichen oder um ein Roaming an herkömmliche GSM/UMTS-leitungsvermittelte Domänen zu unterstützen.
In seinen normalen Operationen führt der HSS 312 Folgendes aus: (1) Verwaltungs-Anwendungs-Protokoll-(MAP-)Abschluss; (2) Adressier-Protokoll-Abschluss; (3) Authentifizierungs-Autorisierungs-Protokoll-Abschluss; und (4) IP-Multimedien-(MM-)Steuer-Abschluss. Bei der Ausführung des MAP-Abschlusses schließt der HSS 312 das MAP-Protokoll ab, wie es in der MAP-Spezifikation beschrieben ist, indem er Benutzer-Lokalisierungs-Verwaltungs-Prozeduren, Benutzer-Authentifizierungs-Verwaltungs-Prozeduren, Teilnehmer-Profil-Verwaltungs-Prozeduren, Anruf-Abwicklungs-Unterstützungs-Prozeduren (Routenführungs-Informations-Abwicklung) und SS-bezogene Prozeduren ausführt.
Bei der Ausführung des Adressier-Protokoll-Abschlusses schließt der HSS 312 ein Protokoll zur Lösung der Adressierung entsprechend geeigneter Normen ab. Bei der Durchführung dieses Ziels aktiviert der HSS 312 Prozeduren für eine Teilnehmer-Namen-/Nummern-/Adressen-Auflösung. Bei der Durchführung des Authentifizierungs- und Autorisierungs-Protokoll-Abschlusses liest der HSS 312 Authentifizierungs- und Autorisierungs-Protokolle entsprechend der geeigneten Normen ab. Als Beispiel derartiger Operationen führt der HSS 312 Authentifizierungs- und Autorisierungs-Prozeduren für IP-basierte Multimedien-Dienste aus. Schließlich schließt der HSS 312 bei der Ausführung einer IP MM-Steuerund-Abschlusses das IP-basierte MM-Anruf-Steuer-Protokoll entsprechend geeigneter Normen ab. Beispielsweise aktiviert der HSS bei der Durchführung dieser Operation Benutzer-Lokalisierungs-Verwaltungs-Prozeduren für IP-basierte Multimedien-Dienste und führt IP-basierte Multimedien-Anruf-Abwicklungs-Unterstützungs-Prozeduren aus.
Die Transport-Signalisierungs-Überleiteinrichtungs-Funktion (T-SGW) 314 ist der PSTN/PLMN-Abschlusspunkt für die Netzwerk-Infrastruktur. Im Betrieb setzt die T-SGW 314 Anruf-bezogene Signalisierung von/zu dem PSTN/PLMN 302 auf einen IP-Trägerkanal um und leitet die Signalisierung an/von der MGCF 318 weiter. Zusätzlich zu dieser Funktion führt die T-SGW 314 eine Transportebenen-Umsetzung zwischen den PSTN/PLMN 302 und dem IP-Protokoll durch.
Die Roaming-Signalisierungs-Überleiteinrichtungs-Funktion (R-SGW) 316 bezieht sich lediglich auf das Roaming oder den Versorgungsbereich-Wechsel zwischen leitungsvermittelten Netzwerken und GPRS-Domänen-Netzwerken und zwischen 3G UMTS-Teledienst-Domänen und der UMTS GPRS-Domäne. Um einen geeigneten Betrieb während des Roamings sicherzustellen, führt die R-SGW 316 eine Signalisierungs-Umwandlung auf der Transportebene zwischen dem herkömmlichen SS7-basierten Signalisierungs-Transport und dem IP-basierten Signalisierungs-Transport aus. Die R-SGW 316 interpretiert die MAP/CAP-Mitteilung nicht, muss jedoch gegebenenfalls die darunter liegende SCCP-Schicht interpretieren, um eine geeignete Routenführung der Signalisierung sicherzustellen. Um 2G-Mobil-Endgeräte zu unterstützen, führt die R-SGW 316 Netzanpassungs-Funktionen zwischen dem SS7-basierten Signalisierungs-Transport und dem IP-basierten Signalisierungs-Transport von MAP_E und MAP_G aus.
Die Medien-Überleiteinrichtungs-Steuer-Funktion (MGCF) 318 ist der PSTN/PLMN-Abschlusspunkt für die Netzwerk-Infrastruktur, und ihr Betrieb stimmt mit vorhandenen/kommenden Industrie-Protokollen/Schnittstellen überein. Bei der Durchführung ihrer Funktionen steuert die MGCF 318 die Teile des Anruf-Zustandes, die sich auf die Verbindungs-Steuerung für Medienkanäle in einer MGW beziehen. Die Medien-Überleiteinrichtungs-Funktion (MGW) 320A und 320B ist der PSTN/PLMN 302-Transport-Abschlusspunkt für die Netzwerk-Infrastruktur. Die Funktionen, die von der MGW 302A und 320B geliefert werden, stimmen mit den vorhandenen/zukünftigen Industrie-Protokollen/Schnittstellen überein, die für eine Zusammenarbeit erforderlich sind. Die MGW 320A oder 320B können Trägerkanäle von dem PSTN/PLMN 302 abschließen. Die MGW 320A oder 320B kann weiterhin eine Medien-Umwandlung, Trägersteuerung und Nutzinformations-Verarbeitung (beispielsweise AMR-CODEC, Echokompensation, Konferenzbrücke, usw.) für die Unterstützung der verschiedenen leitungsvermittelten Dienste unterstützen. Die MGW 320A oder 320B muss nicht an der gleichen Stelle wie der MSC-Server 324 angeordnet sein, und die Ressourcen der MGW 320B müssen auch nicht irgendeinem bestimmten MSC-Server 324 zugeordnet sein. In einem gemäß der vorliegenden Erfindung konstruierten System kann irgendein MSC-Server, beispielsweise 324, Ressourcen von irgendeiner MGW, beispielsweise 320A oder 320B, anfordern. Wie dies gezeigt ist, schließt die MGW 320B einen weiter entwickelten Multiraten-AMR-CODEC ein der gemäß der vorliegenden Erfindung gesteuert wird.
Die Multimedien-Ressourcen-Funktion (MRF) 322 führt Mehr-Teilnehmer-Anruf- und Multimedien-Konferenz-Funktionen ähnlich den Funktionen einer Multipunkt-Steuer-Einheit (MCU) in einem H.323-Netzwerk aus. Die MRF 322 ist für die Trägersteuerung (mit GGSN 330 und MGW 320A, 320B) bei der Versorgung einer Mehr-Teilnehmer-/Multimedien-Konferenz mit Diensten verantwortlich. Bei einem derartigen Dienst kann die MRF 322 mit der CSCF 310A oder 310B eine Mehrteilnehmer-/Multimedien-Konferenz-Sitzungsvalidierung kommunizieren.
Der MSC-Server 324 und der Überleiteinrichtungs-MSC-(GMSC-)Server 326 sind hoch entwickelte Elemente, die das System der vorliegenden Erfindung mit herkömmlichen 2G-GSN-Netzwerken verknüpfen. Der MSC-Server 324 führt die Anruf-Steuerungs- und Mobilitäts-Steuerteile einer GMS-/UMTS-MSC aus. Der MSC-Server 324 ist für die Steuerung von von Mobilstationen ausgehenden und an Mobilstationen endenden leitungsvermittelten Domänen-Anrufen verantwortlich. Der MSC-Server 324 schließt die Benutzer-Netzwerk-Signalisierung ab und setzt die Signalisierung in die betreffende Netzwerk-Signalisierung um. Der MSC-Server 324 enthält weiterhin ein VLR, um die Teilnehmer-Dienste-Daten aufzunehmen. Der MSC-Server 324 steuert weiterhin die Teile des Anrufzustandes, die sich auf die Verbindungssteuerung für Medienkanäle in der MGW 320A/120B beziehen. Der GMSC-Server 326 führt die Anrufsteuerungs- und Mobilitäts-Steuerteile einer GSM/UMTS-GMSC aus.
Zwei GPRS-Diensteknoten (GSNs) sind in 3 gezeigt – ein Diensteversorgungs-GSN (SGSN) 328 und ein Überleiteinrichtungs-GSN (GGSN) 330. Um GPRS in die 3G-Architektur zu integrieren, wurden GPRS-Unterstützungsknoten eingeführt. GSNs sind für die Zustellung und Routenführung von Datenpaketen zwischen den mobilen Endgeräten 342 und 346 und den Multimedien-IP-Netzwerken 304 verantwortlich. Der SGSN 328 ist für die Zustellung von Datenpaketen von und zu den mobilen Endgeräten 346 und 342 in seinem Versorgungsbereich zuständig. Seine Aufgaben schließen die Paket-Routenführung und Übertragung, die Mobilitäts-Verwaltung (Anschluss-/Trennungs- und Lokalisierungs-Verwaltung), die logische Verbindungsstrecken-Verwaltung und Authentifizierungs- und Abrechnungs-Funktionen ein. Das Lokalisierungs-Register des SGSN 328 speichert Lokalisierungs-Information (beispielsweise derzeitige Zelle, derzeitiges VLR) und Benutzerprofile (beispielsweise IMSI, Adresse oder Adressen, die in dem Paket-Daten-Netzwerk verwendet werden) aller GPRS-Benutzer, die bei diesem SGSN 328 angemeldet sind. Weitherhin steht der SGSN 328 mit dem Ausrüstungs-Identitäts-Register (EIR) 332 in Schnittstellenverbindung, das Information bezüglich der angeschlossenen mobilen Endgeräte speichert.
Der GGSN 330 wirkt als eine Schnittstelle zwischen dem GPRS-Backbone-Netzwerk und den Multimedien-IP-Netzwerken 304. Der GGSN 330 wandelt die von dem SGSN 328 kommenden GPRS-Pakete in das passende Paket-Daten-Protokoll-(PDP-)Format (beispielsweise IP oder X.25) um und sendet sie auf die Multimedien-IP-Netzwerke 304 aus. In der anderen Richtung werden PDP-Adressen von ankommenden Datenpaketen umgewandelt und neu auf die GSM-Adresse des Ziel-Benutzers durch den GGSN 330 umadressiert. Die umadressierten Pakete werden an den zuständigen SGSN 328 gesandt. Für diesen Zweck speichert der GGSN 330 die derzeitige SGSN 328-Adresse des Benutzers und sein oder ihr Profil in seinem Lokalisierungs-Register. Der GGSN 330 führt weiterhin Authentifizierungs- und Abrechnungs-Funktionen aus.
Im Allgemeinen gibt es eine Viele-zu-Viele-Beziehung zwischen dem SGSNs und den GGSNs. Bei diesen Beziehungen ist der GGSN 330 die Schnittstelle zu den Multimedien-IP-Netzwerken 304 für mehrere SGSNs. Weiterhin kann der SGSN 328 seine Pakete über unterschiedliche GGSNs lenken, um unterschiedliche Paket-Daten-Netzwerke zu erreichen. Aus Gründen der Einfachheit der Beschreibung schließt 3 lediglich einen einzigen SGSN 328 und einen einzigen GGSN 330 ein.
Eine GSM/EDGE-Funkzugangs-Netzwerk-(GERAN/UTRAN-)Basisstation 338 und eine terrestrische UMTS-Funkzugangs-(UTRAN-)Basisstation 340 unterstützen zusammen drahtlose Kommunikationen sowohl für ein herkömmliches 2G-Mobil-Endgerät 346 als auch ein 3G-Mobil-Endgerät 342. Die UTRAN-Basisstation 340 unterstützt herkömmliche (2G-) drahtlose UMTS-Kommunikationen mit dem herkömmlichen Mobil-Endgerät 346, während die GERAN/UTRAN-Basisstation 338 drahtlose Kommunikationen mit dem 3G-Mobil-Endgerät 342 unterstützt. Das 3G- Mobil-Endgerät 342 unterstützt die VOIP-Telefonie und schließt einen adaptiven Multiraten-AMR-CODEC ein, der gemäß der vorliegenden Erfindung gesteuert wird. Das mobile 3G-Endgerät 342 kann eine drahtlose Kommunikations-Unterstützung für Endgeräte-Ausrüstungen 344 unterstützen, für die es drahtlose Kommunikationsdienste liefert. Das herkömmliche (2G-)Mobil-Endgerät 346 ist mit Endgeräte-Ausrüstungen 348 gekoppelt, für die es drahtlose Kommunikationsdienste bereitstellt. Das herkömmliche mobile Endgerät 346 arbeitet entsprechend der 2G-Normen, steht jedoch in Schnittstellenverbindung mit dem 3G-System nach 3. Operationen innerhalb des 3G-Systems nach 3 unterstützen das herkömmliche mobile Endgerät 346.
4A ist ein Blockschaltbild, das die Struktur von VOIP-Datagrammen gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie dies gezeigt ist, schließen die VOIP-Datagramme ein Datagramm-Kopffeld 402, Steuerinformation 404 und eine VOIP-Nutzinformation oder Nutzdaten 406 ein. Wie dies weiter unter Bezugnahme auf die 6A, 6B und 6C beschrieben wird, ändern sich das Datagramm-Kopffeld 402 und die VOIP-Nutzinformation 406 in Abhängigkeit von der verwendeten ISO-Protokoll-Norm. Weiterhin kann sich die Steuerinformation 404 von Anwendung zu Anwendung ändern. Eine spezielle Ausführungsform der Steuerinformation wird anhand der 4B beschrieben.
4B einer Blockdarstellung, die die Struktur eines Steuerinformations-Oktettes eines VOIP-Datagramms gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Steuerinformation schließt eine drei-Bit-CMR/CMC 452, eine Einzelbit-FQI 454 und eine vier-Bit-FTI 456 ein. Um die TX-TYPE- und RX_TYPE-Sprach-Funktionalität (das heißt SID), eine diskontinuierliche Übertragungs-(DTX-)Funktionalität und eine Ratenanpassung über sowohl die Um(GERAN)/Uu(UTRAN) (drahtlose Basisstations-zu-Mobilstation-Verbindungsstrecke) als auch die lu-ps (Schnittstelle zwischen der Basisstation und dem SGSN) zu unterstützen, schließt ein Sprachrahmen und ein SID-Rahmenformat für die Steuerinformation einen Rahmentyp-Index (FTI), eine Rahmen-Qualitäts-Anzeige (FQI) und eine Befehls-Betriebsart-Anforderungs/Befehls-Betriebsart-Befehls-Komponente ein.
5 ist eine Blockdarstellung, die die ISO-Protokollstapel-Komponenten zeigt, die durch den Betrieb der vorliegenden Erfindung beeinflusst sind. Wie dies gezeigt ist, schließt der sich auf der MS befindliche ISO-Protokollstapel eine Schicht 1 (PHY-Schicht), eine Medien-Zugangssteuer-(MAC-)Schicht, eine Funkverbindungsstrecken-Steuer-(RLC-)Schicht, eine PDCP-Schicht, eine IP-Schicht, eine UDP-Schicht, eine RTP/RTCP-Schicht und eine GSM AMR-CODEC-Anwendung ein, die über der RTP/RTCP-Schicht liegt. Dieser Protokollstapel steht in Schnittstellenverbindung mit der GERAN/UTRAN-Basisstation über die Um/Uu-Schnittstelle (drahtlose Verbindungsstrecke).
Auf der GERAN/UTRAN-Basisstation zur Versorgung der Um/Uu-Schnittstelle mit Diensten befinden sich eine Schicht 1, eine MAC-Schicht, eine RLC-Schicht, eine PDCP-Schicht, eine IP-Schicht, eine UDP-Schicht und eine RTP-Schicht, die eine Schnittstellenverbindung der GERAN/UTRAN-Basisstation mit der MS über die Um-Verbindungsstrecke ergeben. Eine Relais-Funktion leitet diese Information an einen Protokollstapel weiter, der zur Versorgung der drahtgebundenen lu-ps-Schnittstelle zwischen der GERAN/UTRAN-Basisstation und dem 3G-SGSN mit Diensten verwendet wird. Dieser Protokollstapel schließt die Schicht 1, die Schicht 2, eine UDP/IP-Schicht, eine GTP-Schicht, eine IP-Schicht, eine UDP-Schicht und eine RTP-Schicht ein. Das GTP ist ein Tunnel-Steuer- und Verwaltungs-Protokoll, das es dem SGSN ermöglicht, einen GPRS-Netzwerk-Zugang für eine MS bereitzustellen.
Wie dies gezeigt ist, ist eine Wechselwirkung zwischen den RLC/MAC/PHY-Schichten und den RTP/RTCP erforderlich, um die Steuerinformation gemäß der vorliegenden Erfindung zu ändern. Hinsichtlich der GERAN/UTRAN-Basisstation kann die Basisstation die Steuerinformation entweder auf der Aufwärtsstrecke oder der Abwärtsstrecke ändern. Auf der Abwärts-Verbindungsstrecke kann die Basisstation die CMC ändern, um die Datenrate zu ändern, für die ein Befehl in dem VOIP-Datagramm gegeben wird. Auf der Aufwärtsstrecke kann die Basisstation die FQI umschalten, wenn die Rückwärts-Verbindungsstrecke (Vorwärtsstrecke) eine Verfälschung einer jeweiligen VOIP-Nutzinformation hervorgerufen hat. Die MS kann ebenfalls die Steuerinformationen für Abwärtsstrecken-Übertragungen durch Ändern der FQI ändern, wenn die MS feststellt, dass die VOIP-Nutzinformation durch eine sich verschlechternde drahtlose Vorwärts-Verbindungsstrecke verfälscht wurde. Andere Netzwerk/Mobil-Elemente können ebenfalls das FQI-Bit in Abhängigkeit davon ändern, wo die Implementierung des Fehler-Detektions-Schemas erfolgt (das heißt, ob es in den Transport-, Netzwerk- oder RLC/MAC/PHY-Schichten erfolgt).

Es wird nunmehr auf die 4B und 5 Bezug genommen, um die Art und Weise zu beschreiben, wie die Steuerinformation gesetzt und modifiziert wird. Die Tabelle 1 beschreibt den FTI 452 und die Art und Weise, in der VOIP-Endgeräte und/oder eine Basisstation, die an dem VOIP-Anruf beteiligt ist, diesen setzen. Tabelle 1 – 4-Bit-Rahmentyp-Index (FTI)

Rahmentyp-Index (FTI)	Rahmeninhalt (beispielsweise GSM AMR-CODEC-Betriebsart, Komfort-Rauschen oder anderes)
0	4,75 kbit/s
1	5,15 kbit/s
2	5,90 kbit/s
3	6,70 kbit/s
4	7,40 kbit/s
5	7,95 kbit/s
6	10,2 kbit/s
7	12,2 kbit/s
8	GSM AMR-CODEC-Komfort-Rausch-Rahmen
9	GSM EFR-Komfort-Rausch-Rahmen
10	IS-641-Komfort-Rausch-Rahmen
11	PDC EFR-Komfort-Rausch-Rahmen
12–14	Für zukünftige Verwendung
15	Keine Aussendung/kein Empfang

Die Tabelle 2 beschreibt die FQI 454 und die Art und Weise, wie die VOIP-Endgeräte und/oder eine an dem VOIP-Anruf beteiligte Basisstation diese setzen. Tabelle 2 – 1-Bit-Rahmenqualitats-Anzeige (FQI)

Rahmenqualitäts-Anzeige (FQI) Qualität der Daten

0 Verfälschter Rahmen (Bits können zur Unterstützung der Fehlerverdeckung verwendet werden)

1 Guter Rahmen

Die FQI und der FTI stehen zu der TX-TYPE und RX-TYPE-Funktionalität bekannter leitungsvermittelter Kommunikationen in Beziehung, wie dies in der Tabelle 3 angegeben ist. Tabelle 3 – Umsetzung von FQI und FTI auf TX_TYPE und RX_TYPE

Rahmenqualitäts-Anzeige (FQI)	Rahmentyp-Index (FTI)	TX_TYPE oder RX_TYPE	Kommentar
1	0–7	SPEECH_GOOD (Sprache_Gut)	Der spezifische FTI hängt von der verwendeten Betriebsart ab
0	0–7	SPEECH_BAD (Sprache_Schlecht)	Der spezifische FTI hängt von der verwendeten Betriebsart ab. Die verfälschten Daten können zur Ünterstützung der Fehlerverdeckung verwendet werden.
1	8 8	SID_FIRST oder SID_UPDATE	SID_FIRST und SID_UPDATE werden unter Verwendung von Klasse A-Bits unterschieden
0	8	SID_BAD
1	9–11	SID_UPDATE
0	9–11	SID_BAD
1	15	NO_DATA (Keine Daten)	Typischerweise ein nicht-ausgesandter Rahmen oder ein gelöschter oder gestohlener Rahmen ohne Daten, die zur Unterstützung der Fehlerverdeckung brauchbar sind.

Die Tabelle 4 beschreibt den FTI 456 und die Art und Weise, in der VOIP-Endgeräte und/oder eine an dem VOIP-Anruf beteiligte Basisstation diesen setzen. Tabelle 4 – 3-Bit-Code-Betriebsart-Anforderung (CMR) und Code-Betriebsart-Befehl (CMC)

Code-Betriebsart-Anforderung (CMR) oder Code-Betriebsart-Befehl (CMC)	GMS AMR-CODEC-Betriebsart
0	4,75 kbit/s
1	5,15 kbit/s
2	5,90 kbit/s
3	6,70 kbit/s
4	7,40 kbit/s
5	7,95 kbit/s
6	10,2 kbit/s
7	12,2 kbit/s

Die Lehren der vorliegenden Erfindung werden zumindest auf drei Funkzugangs-Träger (RABs), den Funkzugangs-Träger 0 (RAB0), den Funkzugangs-Träger 1 (RAB1) und den Funkzugangs-Träger 2 (RAB2) angewandt. RAB0 ist ein sprachoptimierter RAB. Für RAB0 wird das RTP/UDP/IP-Kopffeld an dem GERAN/UTRAN auf der Abwärtsstrecke entfernt, und das RTP/UDP/IP-Kopffeld wird an dem GERAN/UTRAN auf der Aufwärtsstrecke konstruiert. Für den RAB0 ist die Steuerinformation (das heißt das Oktett 0) lediglich für die lu-ps-Schnittstelle und für die Kern-Netzwerk-Schnittstellen erforderlich. RAB1 ist ein Sprach-RAB mit einer RTP/UDP/IP-Kopffeld-Kompression. Für RAB1 wird die Steuerinformation für die Um/Uu-, lu-ps- und Kern-Netzwerk-Schnittstellen benötigt. RAB2 ist ein Sprach-RAB mit einem vollständigen RTP/UDP/IP-Kopffeld. Für RAB2 ist die Steuerinformation für die Um/Uu-, lu-ps- und Kern-Netzwerk-Schnittstellen erforderlich.
Regeln zum Setzen der Steuerinformation über die Um-Schnittstelle
Wenn GSM AMR-CODEC-Sprachrahmen oder SID-Rahmen, die in RTP/UDP/IP-Datagramme eingekapselt sind, von einer MS auf der Aufwärtsstrecke ausgesandt werden, wird die FQI immer auf 1 gesetzt (das heißt es werden lediglich SPEECH_GOOD, SID_FIRST, SID_UPDATE oder NO_DATA als QoS-Anzeigen verwendet). Es besteht kein Bedarf daran, irgendeine andere Anzeige der QoS zu liefern, weil keine Korruption aufgrund von Kanal-Schwund-Bedingungen an diesem Punkt aufgetreten sein können.
Für die Abwärtsstrecke kann, sobald die MS die QoS auf der Grundlage der CRC- und der Informations-Bits, die einem RTP/UDP/IP-Datagramm zugeordnet sind, das GSM AMR-CODEC-Sprachrahmen oder SID-Rahmen enthält, die FQI entweder auf 1 (das heißt nur SPEECH_GOOD, SID_FIRST, SID_UPDATE oder NO_DATA werden als QoS-Anzeigen verwendet) gesetzt werden, oder auf 0 (das heißt lediglich SPEECH_BAD oder SID-BAD werden als QoS-Anzeigen verwendet). Dies heißt mit anderen Worten, dass wenn die MS feststellt, dass das RTP/UDP/IP-Datagramm verfälschte Sprachrahmen oder SID-Rahmen enthält, es die FQI umschalten muss (das heißt sie auf 0 zurücksetzen muss), um eine Anzeige der QoS zu liefern, wenn die GERAN/UTRAN-Basisstation ursprünglich eine FQI=1 gesendet hatte. Dies macht des möglich, einen Sprachrahmen-Ersatz zu verwenden.
Wenn die GSM AMR-CODEC-Sprachrahmen oder SID-Rahmen, die in RTP/UDP/IP-Datagramme eingekapselt sind, von der GERAN/UTRAN-Basisstation an der Abwärtsstrecke ausgesandt werden, kann die FQI entweder auf 1 (das heißt lediglich SPEECH_GOOD, SID_FIRST, SID_UPDATE oder NO_DATA werden als QoS-Anzeigen verwendet) oder auf 0 gesetzt werden (das heißt lediglich SPEECH_BAD oder SID-BAD werden als QoS-Anzeigen verwendet), um eine gewisse Anzeige der QoS zu geben. Diese FQI=0-Anzeige der QoS würde auf der CRC und den Informations-Bits beruhen, die beispielsweise durch einen anderen GERAN/UTRAN oder UTRAN beobachtet würden, der FQI für einen bestimmten Sprachrahmen oder SID-Rahmen ändern musste (das heißt, eben auf 0 zurücksetzen musste). Die macht es möglich, eine Sprachrahmen-Ersetzung zu verwenden.
Für den gültigen Empfang von Sprachrahmen oder SID-Rahmen auf der Aufwärtsstrecke durch eine GERAN/UTRAN-Basisstation muss die FQI auf 1 gesetzt sein. Für sowohl die Aufwärtsstrecke als auch die Abwärtsstrecke kann FTI von 0–8 eingestellt werden. Für sowohl die Aufwärtsstrecke als auch die Abwärtsstrecke kann CMR/CMC auf 0–7 gesetzt werden. Für die Abwärtsstrecke kann es jedoch für eine GERAN/UTRAN-Basisstation, die einen Sprachrahmen oder einen SID-Rahmen von einer anderen Basisstation empfängt erforderlich sein, CMC auf der Grundlage der eigenen C/I-Messungen zu ändern. Dies würde sowohl für VOIP-zu-VOIP-(GERAN/UTRAN-Basisstation-PS-Domäne-)Anrufe als auch für VOIP-(GERAN/UTRAN-Basisstation-PS-Domäne)-zu-VOIP(UTRAN-PS-Domänen-)Anrufe gelten, weil es keine Notwendigkeit gibt, dass entweder ein H.323-Gatekeeper oder ein SIP-Proxy diese Anrufe über einen Transcodierungs-Proxy aufbaut, der sich in dem Kern-Netzwerk (möglicherweise in der Nähe des GGSN und der MGW) befindet. Dies ist eine Architektur-Frage.
Regeln zum Setzen der Steuerinformation über die lu-ps-Schnittstelle
Die folgenden Regeln sind zu verwenden, wenn die Steuerinformation über die Um-Schnittstelle der RAB0, RAB1 und RAB2 gesetzt wird:
Für GERAN/UTRAN-Basisstations-Aussendungen von Sprachrahmen oder SID-Rahmen an den SGSN kann, sobald GERAN/UTRAN die QoS auf der Grundlage der CRC und der Informations-Bits, die mit einem RTP/UDP/IP-Datagramm verbunden sind, das GSM AMR CODEC-Sprachrahmen oder SID-Rahmen umfasst, festgestellt hat, die FQI auf entweder 1 (das heißt nur SPEECH_GOOD, SID_FIRST, SID_UPDATE oder NO_DATA werden als QoS-Anzeigen verwendet) oder auf 0 gesetzt werden (das heißt lediglich SPEECH_BAD oder SID-BAD werden als QoS-Anzeigen verwendet). Dies heißt mit anderen Worten, dass wenn das GERAN/UTRAN feststellt, dass das RTP/UDP/IP-Datagramm verfälschte Sprachrahmen oder SID-Rahmen enthält, es die FQI umschalten muss (das heißt auf 0 zurücksetzen muss), um eine Anzeige der QoS zu liefern. Dies macht es möglich, einen Sprachrahmen-Ersatz zu verwenden.
Für den GERAN/UTRAN-Basisstations-Empfang von Sprachrahmen oder SID-Rahmen von dem SGSN kann die FQI entweder auf 1 oder 0 gesetzt werden. Für sowohl die Aufwärtsstrecke als auch die Abwärtsstrecke kann der FTI auf 0–8 oder 15 gesetzt werden. Für sowohl die Aufwärtsstrecke als auch die Abwärtsstrecke kann CMR/CMC auf 0–7 gesetzt werden.
6A ist ein Blockdiagramm, das die Struktur eines Echtzeit-Protokoll-(RTP-)VOIP-Datagramm zeigt, das gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert ist und das einen VOIP-Telefonanruf mit Diensten versorgt. Wie dies gezeigt ist, schließt das RTP-VOIP-Datagramm Kopffeld-Information 602, Steuerinformation 604 gemäß der vorliegenden Erfindung und eine VOIP-Nutzinformation oder Nutzdaten 606 (und einen Teil von 604) ein. Gemäß der Struktur der Steuerinformation, die anhand der 4B beschrieben wurde, legt die Steuerinformation die ersten 8 Bits der VOIP-Nutzinformation.
6B ist Blockdiagramm, das die Struktur eines Benutzer-Datagramm-Protokoll-(UDP-)VOIP-Datagramms zeigt, das gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert ist und das einen VOIP-Telefonanruf mit Diensten versorgt. Das UDP-Datagramm schließt ein Kopffeld 652, ein RTP-Datagramm-Kopffeld 602 (wie es anhand der 6A beschrieben wurde), Steuerinformation 654 und eine VOIP-Nutzinformation 656 ein. Die in 6B gezeigte Struktur der Steuerinformation ist ähnlich/gleich der Steuerinformation, die anhand der 4B beschrieben wurde.
7 ist ein Blockdiagramm, das die Struktur eines Internet-Protokoll-(IP-)VOIP-Datagramms zeigt, das gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert ist und das einen VOIP-Telefonanruf mit Diensten versorgt. Das UDP-Datagramm schließt ein Kopffeld 702 und ein UDP-Datagramm 704 ein, wie es anhand der 6B beschrieben wurde. Die Struktur der in 7 gezeigten Steuerinformation ist ähnlich/gleich der Steuerinformation, die anhand der 4B beschrieben wurde.
8 ist ein Blockdiagramm, das eine Basisstation 804 zeigt, die gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert ist. 8 ist ein Blockdiagramm, das eine Basisstation 802 zeigt, die gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert ist und die vorstehend beschriebenen Operationen ausführt. Die Basisstation 802 unterstützt ein Betriebs-Protokoll, beispielsweise IS-95A, IS-95B, IS-2000, 3GPP, GSM-EDG und/oder verschiedene 3G- und 4G-Normen, das so modifiziert ist oder modifiziert wurde, dass es mit den Lehren der vorliegenden Erfindung kompatibel ist. In anderen Ausführungsformen unterstützt jedoch die Basisstation 802 andere Betriebs-Normen.
Die Basisstation 802 schließt einen Prozessor 804, einen dynamischen RAM 806, einen statischen RAM 808, einen Flash-Speicher, EPROM 810 und zumindest ein Datenspeichergerät 812 ein, wie z. B. eine Festplatte, ein optisches Laufwerk, ein Bandlaufwerk, usw. Diese Komponenten (die in einer peripheren Verarbeitungs karte oder einem Modul enthalten sein können) stehen über einen lokalen Bus 817 miteinander in Verbindung und sind mit einem Peripherie-Bus 820 (der eine Rückwandebene sein kann) über eine Schnittstelle 818 in Verbindung. Verschiedene Peripherie-Karten sind mit dem Peripherie-Bus 820 gekoppelt. Diese Peripherie-Karten schließen eine Netzwerk-Infrastruktur-Schnittstellenkarte 824 ein, die die Basisstation 802 mit der drahtlosen Netzwerk-Infrastruktur 850 koppelt. Digitale Verarbeitungs-Karten 826, 828 und 830 sind mit Funkfrequenz-(HF-)Einheiten 832, 834 bzw. 836 gekoppelt. Jede dieser digitalen Verarbeitungs-Karten 826, 828 und 830 führt die digitale Verarbeitung für einen jeweiligen Sektor, beispielsweise Sektor 1, Sektor 2 oder Sektor 3, aus, der von der Basisstation 802 mit Diensten versorgt wird. Somit führt jede der digitalen Verarbeitungs-Karten 826, 828 und 830 einige oder alle der Verarbeitungsoperationen aus, die anhand der 6 und 7 beschrieben wurden. Die HF-Einheiten 832, 834 und 836 sind mit Antennen 842, 844 bzw. 846 gekoppelt und unterstützen eine drahtlose Kommunikation zwischen der Basisstation 802 und Mobilstationen (deren Struktur in 9 gezeigt ist). Die Basisstation 802 kann auch weitere Karten 840 einschließen.
VOIP-Telefonie-Steuerbefehle (VTCI) 816 sind in dem Speicher 812 gespeichert. Die VTCI 816 werden auf dem Prozessor 804 und/oder dem DRAM 806 als VTCI 814 zur Ausführung durch den Prozessor 804 heruntergeladen. Obwohl die VTCI 816 so gezeigt sind, als ob sie sich in dem Speicher 812 befinden, der in der Basisstation 802 enthalten ist, können die VTCI 816 auf ortsbewegliche Medien geladen werden, wie z. B. magnetische Medien, optische Medien oder elektronische Medien. Weiterhin können die VTCI 816 elektronisch von einem Computer zu einem anderen über einen Datenkommunikationspfad übertragen werden. Diese Ausführungsformen der VTCI sind alle innerhalb des Grundgedankens und Schutzumfanges der vorliegenden Erfindung. Bei der Ausführung der VTCI 814 führt die Basisstation 802 Operationen gemäß der vorliegenden Erfindung, wie sie weiter oben beschrieben wurden, bei der Verwaltung eines VOIP-Telefonanrufs aus. Die VTCI 816 können auch teilweise durch die digitalen Verarbeitungs-Karten 826, 828 und 830 und/oder andere Komponenten der Basisstation 802 ausgeführt werden. Weiterhin ist die gezeigte Struktur der Basisstation 802 lediglich eine von vielen geänderten Basisstations-Strukturen, die gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung betrieben werden könnten.
9 ist ein Blockschaltbild, das eine Mobilstation 902 zeigt, die gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert ist und die die vorstehend hier beschriebenen Operationen ausführt. Die Mobilstation 902 unterstützt ein CDMA-Betriebs-Protokoll, beispielsweise IS-95A, IS-95B, IS-2000 und/oder verschiedene 3G- und 4G-Normen, die so modifiziert sind oder wurden, dass sie mit den Lehren der vorliegenden Erfindung kompatibel sind. Bei anderen Ausführungsformen unterstützt die Mobilstation 902 jedoch andere Betriebs-Normen.
Die Mobilstation 902 schließt eine HF-(Hochfrequenz-)Einheit 904, einen Prozessor 906 und einen Speicher 908 ein. Die HF-Einheit 904 ist mit einer Antenne 905 gekoppelt, die sich innerhalb oder außerhalb des Gehäuses der Mobilstation 902 befinden kann. Der Prozessor 906 kann eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) oder eine andere Art von Prozessor sein, der in der Lage ist, die Mobilstation 902 gemäß der vorliegenden Erfindung zu betreiben. Der Speicher 908 schließt sowohl statische als auch dynamische Komponenten, beispielsweise DRAM, SRAM, ROM, EEPROM, usw. ein. Bei manchen Ausführungsformen kann der Speicher 98 teilweise oder vollständig auf einer ASIC angeordnet sein, die ebenfalls den Prozessor 906 einschließt. Eine Benutzer-Schnittstelle 910 schließt eine Anzeige, eine Tastatur und einen Lautsprecher sowie ein Mikrofon und eine Daten-Schnittstelle ein, und sie kann weitere Benutzer-Schnittstellen-Komponenten einschließen. Die HF-Einheit 904, der Prozessor 906, der Speicher 908 und die Benutzer-Schnittstelle 910 sind über eine oder mehrere Kommunikations-Busse/Verbindungsstrecken miteinander verbunden. Eine Batterie 912 ist ebenfalls mit der HF-Einheit 904, dem Prozessor 906 und dem Speicher 908 und der Benutzer-Schnittstelle 910 verbunden und versorgt diese mit Leistung.
VOIP-Telefonie-Steuerbefehle (VTCI) 916 werden im Speicher 908 gespeichert. Die VTCI 916 werden auf den Prozessor 906 als VTCI 914 zur Ausführung durch den Prozessor 906 heruntergeladen. Die VTCI 916 können bei manchen Ausführungsformen auch teilweise von der HF-Einheit 904 ausgeführt werden. Die VTCI 916 können in die Mobilstation 902 vom Zeitpunkt der Herstellung, während einer Indienststellung, wie z. B. bei einer Funkdienste-Bereitstellungs-Operation, oder während einer Parameter-Aktualisierungs-Operation programmiert werden. Die Struktur der Mobilstation 902 ist lediglich als ein Beispiel einer Mobilstations- Struktur gezeigt. Viele andere abgeänderte Mobilstation-Strukturen könnten gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung betrieben werden. Bei der Ausführung der VTCI 914 führt die Mobilstation 902 Operationen gemäß der vorliegenden Erfindung aus, die hier weiter oben beschrieben wurden, um einen VOIP-Telefonanruf mit Diensten zu versorgen.
10 ist ein Blockschaltbild, das einen Computer 1000 zeigt, der als eine Netzanpassungs-Funktion, eine Medien-Überleiteinrichtung, eine VOIP-Überleiteinrichtung oder ein IP-Telefonie-Endgerät gemäß der vorliegenden Erfindung dienen kann. Der Computer 1000 kann ein Altzweck-Computer sein, der so programmiert und/oder auf andere Weise modifiziert wurde, um die speziellen hier beschriebenen Operationen auszuführen. Der Computer 1000 kann jedoch speziell so konstruiert sein, dass er die hier beschriebenen Operationen ausführt. Der Computer 1000 führt Instanzen einer Netzanpassungs-Funktion, einer Medien-Überleiteinrichtungs-Funktion, einer VOIP-Überleiteinrichtungs-Funktion oder eines IP-Telefonie-Endgerätes aus, die alle anhand der 1, 2 und/oder 3 beschrieben wurden. Der Computer 1000 führt zusätzliche Funktionen sowie diejenigen aus, die in der Technik gut bekannt sind.
Der Computer 1000 schließt einen Prozessor 1002, einen Speicher 1004, eine Netzwerk-Verwaltungs-Schnittstelle 1006, einen Speicher 1008 und eine Peripherie-Schnittstelle 1010 ein, die alle über einen Prozessor-Bus miteinander verbunden sind. Der Prozessor 1002 kann ein Mikroprozessor oder irgendeine andere Art von Prozessor sein, der Software-Befehle ausführt, um programmierte Funktionen auszuführen. Der Speicher 1004 kann DRAM, SRAM, ROM, PROM, EPROM, EEPROM oder irgendeine Art von Speicher einschließen, in dem digitale Information gespeichert werden kann. Der Speicher 1008 kann einen Magnetplatten-Speicher, einen Magnetband-Speicher, einen optischen Speicher oder irgendeine andere Art von Gerät einschließen, das digitale Befehle und Daten speichern kann.
Die Netzwerk-Verwaltungs-Schnittstelle 1006 ist mit einer Netzwerk-Verwaltungs-Konsole 1016 gekoppelt. Die Netzwerk-Verwaltungs-Konsole 1016 kann eine Tastatur/Anzeige sein, oder sie kann ein komplexeres Gerät sein, wie z. B. ein persönlicher Computer, der es der Verwaltung ermöglicht, eine Schnittstellenverbindung mit dem Computer 1000 herzustellen. Die Netzwerk-Verwaltung kann jedoch auch in Schnittstellenverbindung mit dem Computer 1000 stehen, wobei auch andere Techniken verwendet werden, beispielsweise über eine Karte, die mit der Peripherie-Schnittstelle 1010 gekoppelt ist.
Die Peripherie-Schnittstelle 1010 ist mit einer drahtlosen Netzwerk-Schnittstelle 1018 und einer Signalisierungs-Netzwerk-Schnittstelle 1014 gekoppelt. Die Verkehrs-Netzwerk-Schnittstelle 1012 koppelt den Computer 1000 mit dem drahtlosen Verkehrs-Netzwerk 1020. Die Signalisierungs-Netzwerk-Schnittstelle 1014 koppelt den Computer 1000 mit einem Signalisierungs-Netzwerk 1018 des gekoppelten drahtlosen Netzwerkes.
Die VOIP-Telefonie-Steuerbefehle (VTCI) 1012 werden in den Speicher 1008 des Computers 1000 geladen. Bei ihrer Ausführung werden zumindest einige der VTCI 1012 in den Speicher 1004 und/oder den Prozessor 1002 heruntergeladen (wie z. B. die VTCI 1014). Der Prozessor 1002 führt dann die VTCI 1014 aus, um zu bewirken, dass der Computer 1000 entsprechend der vorliegenden Erfindung arbeitet. Die Programmierung und der Betrieb von digitalen Computern ist allgemein bekannt. Daher wird die Art und Weise, wie der Prozessor 1002 und die oberen Komponenten des Computers 1000 diese Operationen ausführen, nicht weiter beschrieben werden.
Die beschriebene Erfindung kann vielfachen Modifikationen und abgeänderten Ausführungsformen unterworfen sein. Spezielle Ausführungsformen würden daher hier nur als Beispiel in den Zeichnungen und der ausführlichen Beschreibung beschrieben. Es sollte jedoch verständlich sein, dass die Zeichnungen und die ausführliche Beschreibung hier nicht dazu bestimmt sind, die Erfindung auf die spezielle beschriebene Form zu beschränken, sondern im Gegensatz soll die Erfindung vielmehr alle Modifikationen, Äquivalente und Alternativen abdecken, die unter die Ansprüche fallen.

Claims

Verfahren zum Betrieb eines mobilen Endgerätes (116, 118) zur Unterstützung eines Sprache-über-Internet-Protokoll-, VOIP-, Telefon-Anrufs, wobei das Verfahren folgendes umfasst: Empfangen eines Sprach-Signals von einem Benutzer; Bestimmen einer Daten-Rate, die für die Codierung des Sprach-Signals zu verwenden ist; Codieren des Sprach-Signals mit der Daten-Rate zur Erzeugung von VOIP-Nutzdaten (606, 656); wobei das Verfahren weiterhin gekennzeichnet ist, durch: Erzeugen eines VOIP-Datagramms, das ein Kopffeld (602, 652), Steuerinformation (604, 654) und die VOIP-Nutzdaten (606, 656) einschließt, wobei die Steuerinformation (604, 654) eine Befehls-Betriebsart-Anforderung, einen Rahmenqualitäts-Index und einen Rahmentyp-Index einschließt; und Senden des VOIP-Datagramms auf einer drahtlosen Rückwärts-Verbindungsstrecke zu einer Basis-Station (104, 106) eines drahtlosen Netzwerkes (102), wobei die Befehls-Betriebsart-Anforderung eine Daten-Rate anzeigt, mit der die Mobilstation (116, 118) VOIP-Nutzdaten (606, 656) eines VOIP-Datagramms empfangen möchte, das von der Basis-Station (104, 106) über eine drahtlose Vorwärts-Verbindungsstrecke empfangen wird, wobei der Rahmenqualitäts-Index gesetzt wird, um anzuzeigen, ob die VOIP-Nutzdaten (606, 656) gültig sind, und der Rahmentyp-Index die Daten-Rate der VOIP-Nutzdaten (606, 656) anzeigt.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem: die VOIP-Nutzdaten (606, 656) still sind; und der Rahmentyp-Index anzeigt, dass die VOIP-Nutzdaten (606, 656) still sind.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Steuerinformation (604, 654) in dem VOIP-Datagramm zwischen dem Kopffeld (602, 652) und den VOIP-Nutzdaten (606, 656) liegt.
Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die Steuerinformation (604, 654) acht Bits einschließt.
Verfahren nach Anspruch 4, bei dem: die Befehls-Betriebsart-Anforderung drei Bits umfasst; der Rahmenqualitäts-Index ein Bit umfasst; und der Rahmentyp-Index vier Bits umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Daten-Rate auf einem Befehl beruht, der von der Basis-Station (104, 106) ausgeht.
Verfahren nach Anspruch 1, bei die Daten-Rate auf der Qualität einer drahtlosen Verbindungsstrecke zwischen der Mobilstation (116, 118) und der Basis-Station (104, 106) beruht.
Verfahren zum Betrieb eines mobilen Endgerätes (116, 118) zur Unterstützung eines Sprache-über-Internet-Protokoll-(VOIP-)Telefon-Anrufs, wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch: Empfangen eines VOIP-Datagramms auf einer Vorwärts-Verbindungsstrecke, wobei das VOIP-Datagramm von einer Basis-Station (104, 106) auf einer drahtlosen Vorwärts-Verbindungsstrecke ausgeht, wobei das VOIP-Datagramm ein Kopffeld (602, 652), Steuerinformation (604, 654) und die VOIP-Nutzdaten (606, 656) einschließt, wobei die Steuerinformation (604, 654) eine Befehls-Betriebsart-Anforderung, einen Rahmenqualitäts-Index und einen Rahmentyp-Index einschließt; Bestimmen einer für die Decodierung der VOIP-Nutzdaten (606, 656) zu verwendenden Daten-Rate aus der Steuerinformation (604, 654); Bestimmen, aus der Steuerinformation (604, 654), ob die VOIP-Nutzdaten (606, 656) bei ihrer Übertragung von der Basis-Station (104, 106) auf der drahtlosen Vorwärts-Verbindungsstrecke verfälscht wurden; wenn die VOIP-Nutzdaten (606, 656) nicht verfälscht wurden, Decodieren der VOIP-Nutzdaten (606, 656) mit der Daten-Rate zur Erzeugung eines Sprachsignals und Liefern des Sprachsignals an den Benutzer; und wenn die VOIP-Nutzdaten (606, 656) verfälscht wurden, Ausführen von Fehlerkorrektur-Operationen zur Lieferung eines anderen Sprachsignals an den Benutzer; wobei die Befehls-Betriebsart-Anforderung eine Daten-Rate anzeigt, mit der die Mobilstation (116, 118) VOIP-Nutzdaten (606, 656) eines VOIP-Datagramms empfangen möchte, das von der Basis-Station (104, 106) über die drahtlose Vorwärts-Verbindungsstrecke empfangen wird, wobei der Rahmenqualitäts-Index zur Anzeige, ob die VOIP-Nutzdaten (606, 656) gültig sind, gesetzt wird, und der Rahmentyp-Index eine Daten-Rate der VOIP-Nutzdaten (606, 656) anzeigt.
Verfahren nach Anspruch 8, das weiterhin die Erzeugung eines nachfolgenden VOIP-Datagramms mit einer Daten-Rate auf der Grundlage der Befehls-Betriebsart-Anforderung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 8, das weiterhin Folgendes umfasst: Feststellen, auf einer unteren Protokoll-Schicht, dass die VOIP-Nutzdaten (606, 656) verfälscht wurden; und Setzen der Rahmenqualitäts-Anzeige der VOIP-Datagramm-Steuerinformation (604, 654) der höheren Protokoll-Schicht zur Anzeige, das die VOIP-Nutzdaten (606, 656) verfälscht wurden.
Verfahren nach Anspruch 8, bei dem der Rahmentyp-Index eine Daten-Rate der VOIP-Nutzdaten (606, 656) anzeigt.
Verfahren nach Anspruch 8, bei dem: die VOIP-Nutzdaten (606, 656) still sind; und der Rahmentyp-Index anzeigt, dass die VOIP-Nutzdaten (606, 656) still sind.
Verfahren nach Anspruch 8, bei dem die Steuerinformation (604, 654) in dem VOIP-Datagramm zwischen dem Kopffeld (602, 652) und den VOIP-Nutzdaten (606, 656) liegt.
Verfahren nach Anspruch 13, bei die Steuerinformation (604, 654) acht Bits einschließt.
Verfahren nach Anspruch 14, bei dem : die Befehls-Betriebsart-Anforderung drei Bits umfasst; der Rahmenqualitäts-Index ein Bit umfasst; und der Rahmentyp-Index vier Bits umfasst.
Verfahren nach Anspruch 8, bei dem die Daten-Rate auf der Qualität einer drahtlosen Verbindungsstrecke zwischen der Mobilstation (116, 118) und der Basis-Station (104, 106) beruht.
Verfahren nach Anspruch 8, bei dem die Daten-Rate auf verfügbaren drahtlosen Verbindungsstrecken-Ressourcen der Basis-Station (104, 106) beruht.
Verfahren zum Betrieb einer Basis-Station (104, 106) zur Unterstützung eines Sprache-über-Internet-Protokoll-(VOIP-)Telefon-Anrufs, wobei das Verfahren durch Folgendes gekennzeichnet ist: Empfangen eines VOIP-Datagramms, das von einer Mobilstation (116, 118) ausgeht, auf einer drahtlosen Rückwärts-Verbindungsstrecke, wobei das VOIP-Datagramm ein Kopffeld (602, 652), Steuerinformation (604, 654) und die VOIP-Nutzdaten (606, 656) einschließt, wobei die Steuerinformation (604, 654) eine Befehls-Betriebsart-Anforderung, einen Rahmenqualitäts-Index und einen Rahmentyp-Index einschließt; wobei die Befehls-Betriebsart-Anforderung eine angeforderte Daten-Rate für die VOIP-Nutzdaten (606, 656) eines nachfolgenden VOIP-Datagramms anzeigt, das an die Mobilstation (116, 118) auszusenden ist; Bestimmen einer unterschiedlichen Daten-Rate für die VOIP-Nutzdaten (606, 656) eines nachfolgenden VOIP-Datagramms, das an die Mobilstation (116, 118) zu senden ist; Ändern der Befehls-Betriebsart-Anforderung zur Anzeige der unterschiedlichen Daten-Rate; und Weiterleiten des VOIP-Datagramms an ein VOIP-Endgerät; wobei die Befehls-Betriebsart-Anforderung eine Daten-Rate anzeigt, mit der die Mobilstation (116, 118) VOIP-Nutzdaten (606, 656) eines VOIP-Datagramms empfangen möchte, das von der Basis-Station (104, 106) eine drahtlose Vorwärts-Verbindungsstrecke empfangen wird, der Rahmenqualitäts-Index gesetzt wird, um anzuzeigen, ob die VOIP-Nutzdaten (606, 656) gültig sind, und der Rahmentyp-Index eine Daten-Rate der VOIP-Nutzdaten (606, 656) anzeigt.
Verfahren nach Anspruch 18, das weiterhin Folgendes umfasst: Feststellen, dass die VOIP-Nutzdaten (606, 656) auf der drahtlosen Rückwärts-Verbindungsstrecke verfälscht wurden; und Setzen der Rahmenqualitäts-Anzeige zur Anzeige der verfälschten VOIP-Nutzdaten (606, 656).
Verfahren nach Anspruch 18, bei dem der Rahmentyp-Index eine Daten-Rate der VOIP-Nutzdaten (606, 656) anzeigt.
Verfahren nach Anspruch 18, bei dem: die VOIP-Nutzdaten (606, 656) still sind; und der Rahmentyp-Index anzeigt, dass die VOIP-Nutzdaten (606, 656) still sind.
Verfahren nach Anspruch 18, bei dem die Steuerinformation (604, 654) in dem VOIP-Datagramm zwischen dem Kopffeld (602, 652) und den VOIP-Nutzdaten (606, 656) angeordnet wird.
Verfahren nach Anspruch 22, bei dem die Steuerinformation (604, 654) acht Bits einschließt.
Verfahren nach Anspruch 23, bei dem: die Befehls-Betriebsart-Anforderung drei Bits umfasst; der Rahmenqualitäts-Index ein Bit umfasst; und der Rahmentyp-Index vier Bits umfasst.
Verfahren nach Anspruch 18, bei dem die unterschiedliche Daten-Rate auf der Qualität einer drahtlosen Verbindungsstrecke zwischen der Mobilstation (116, 118) und der Basis-Station (104, 106) beruht.
Verfahren nach Anspruch 18, bei dem die unterschiedliche Daten-Rate auf den drahtlosen Verbindungsstrecken-Anforderungen der Basis-Station (104, 106) beruht.
Verfahren nach Anspruch 18, bei dem die VOIP-Datagramm-Steuerinformation (604, 654) auf der Grundlage von Information geändert wird, die von einer niedrigeren Protokoll-Schicht gewonnen wird.
Verfahren zum Betrieb einer Basis-Station (104, 106) zur Unterstützung eines Sprache-über-Internet-Protokoll-(VOIP-)Telefon-Anrufs, wobei das Verfahren durch Folgendes gekennzeichnet ist: Empfangen eines VOIP-Datagramms, das von einem VOIP-Endgerät ausgeht, wobei das VOIP-Datagramm ein Kopffeld (602, 652), Steuerinformation (604, 654) und die VOIP-Nutzdaten (606, 656) einschließt, wobei die Steuerinformation (604, 654) eine Befehls-Betriebsart-Anforderung, einen Rahmenqualitäts-Index und einen Rahmentyp-Index einschließt; wobei das VOIP-Datagramm an das mobile Endgerät (116, 118) auf einer drahtlosen Vorwärts-Verbindungsstrecke zu senden ist; wobei die Befehls-Betriebsart-Anforderung eine befohlene Daten-Rate für die VOIP-Nutzdaten (606, 656) eines nachfolgenden VOIP-Datagramms anzeigt, das von der Mobilstation (116, 118) auf einer drahtlosen Rückwärts-Verbindungsstrecke ausgeht; Bestimmen einer unterschiedlichen Daten-Rate für die VOIP-Nutzdaten (606, 656) des nachfolgenden VOIP-Datagramms; Ändern der Befehls-Betriebsart-Anforderung zur Anzeige der unterschiedlichen Daten-Rate; und Weiterleiten des VOIP-Datagramms an die Mobilstation (116, 118) auf der drahtlosen Vorwärts-Verbindungsstrecke; wobei die Befehls-Betriebsart-Anforderung eine Daten-Rate anzeigt, mit der die Mobilstation (116, 118) VOIP-Nutzdaten (606, 656) eines VOIP-Datagramms empfangen möchte, das von der Basis-Station (104, 106) über eine drahtlose Vorwärts-Verbindungsstrecke empfangen wird, der Rahmenqualitäts-Index zur Anzeige gesetzt wird, ob die VOIP-Nutzdaten (606, 656) gültig sind, und der Rahmentyp-Index eine Daten-Rate der VOIP-Nutzdaten (606, 656) anzeigt.
Verfahren nach Anspruch 28, bei dem der Rahmentyp-Index eine Daten-Rate der VOIP-Nutzdaten anzeigt.
Verfahren nach Anspruch 28, bei dem: die VOIP-Nutzdaten (606, 656) still sind; und der Rahmentyp-Index anzeigt, dass die VOIP-Nutzdaten (606, 656) still sind.
Verfahren nach Anspruch 28, bei dem die Steuerinformation (604, 654) in dem VOIP-Datagramm zwischen dem Kopffeld (602, 652) und den VOIP-Nutzdaten (606, 656) angeordnet wird.
Verfahren nach Anspruch 31, bei dem die Steuerinformation (604, 654) acht Bits umfasst.
Verfahren nach Anspruch 32, bei dem: die Befehls-Betriebsart-Anforderung drei Bits umfasst; der Rahmenqualitäts-Index ein Bit umfasst; und der Rahmentyp-Index vier Bits umfasst.
Verfahren nach Anspruch 28, bei dem eine unterschiedliche Daten-Rate auf der Qualität einer drahtlosen Verbindungsstrecke zwischen der Mobilstation (116, 18) und der Basis-Station (104, 106) beruht.
Verfahren nach Anspruch 28, bei dem die unterschiedliche Daten-Rate auf den drahtlosen Verbindungsstrecken-Anforderungen der Basis-Station (104, 106) beruht.
Mobilstation (116, 118), das Sprache-über-Internet-Protokoll-(VOIP-)Telefonie unterstützt, wobei die Mobilstation (116, 118) Folgendes umfasst: eine Antenne; eine Hochfrequenz-Einheit, die mit der Antenne gekoppelt ist, wobei die Mobilstation (116, 118) gekennzeichnet ist, durch: zumindest einen digitalen Prozessor, der mit der Hochfrequenz-Einheit gekoppelt ist, damit die Mobilstation (116 118) so ausgebildet ist, dass sie: ein Sprachsignal von einem Benutzer empfängt; eine für die Codierung des Sprachsignals zu verwendende Daten-Rate bestimmt; das Sprachsignal mit der Daten-Rate codiert, um VOIP-Nutzdaten (606, 656) zu schaffen; ein VOIP-Datagramm erzeugt, das ein Kopffeld (602, 652), Steuerinformation (604, 654) und die VOIP-Nutzdaten (606, 656) einschließt, wobei die Steuerinformation (604, 654) eine Befehls-Betriebsart-Anforderung, einen Rahmenqualitäts-Index und einen Rahmentyp-Index einschließt; und das VOIP-Datagramm auf einer drahtlosen Rückwärts-Verbindungsstrecke an eine Basis-Station (104, 106) eines drahtlosen Netzwerkes (102) sendet; wobei die Befehls-Betriebsart-Anforderung eine Daten-Rate anzeigt, mit der die Mobilstation (116, 118) VOIP-Nutzdaten (606, 656) eines VOIP-Datagramms empfangen möchte, das von der Basis-Station (104, 106) über eine drahtlosen Vorwärts-Verbindungsstrecke empfangen wird, der Rahmenqualitäts-Index gesetzt wird, um anzuzeigen, ob die VOIP-Nutzdaten (606, 656) gültig sind, und der Rahmentyp-Index eine Daten-Rate der VOIP-Nutzdaten (606, 656) anzeigt.
Mobilstation (116, 118), die Sprache-über-Internet-Protokoll-(VOIP-)Telefonie unterstützt, wobei die Mobilstation (116, 118) Folgendes umfasst: eine Antenne; eine Hochfrequenz-Einheit, die mit der Antenne gekoppelt ist; wobei die Mobilstation (116, 118) gekennzeichnet ist, durch: zumindest einen digitalen Prozessor, der mit der Hochfrequenz-Einheit gekoppelt ist, damit die Mobilstation (116, 118) so ausgebildet ist, dass sie ein VOIP-Datagramm auf einer Vorwärts-Verbindungsstrecke empfängt, wobei das VOIP-Datagramm von einer Basis-Station (104, 106) auf einer drahtlosen Vorwärts-Verbindungsstrecke ausgeht, wobei das VOIP-Datagramm ein Kopffeld (602, 652), Steuerinformation (604, 654) und die VOIP-Nutzdaten (606, 656) einschließt, wobei die Steuerinformation (604, 654) eine Befehls-Betriebsart-Anforderung, einen Rahmenqualitäts-Index und einen Rahmentyp-Index einschließt; aus der Steuerinformation (604, 654) eine Daten-Rate bestimmt, die für die Decodierung der VOIP-Nutzdaten (606, 656) zu verwenden ist; aus der Steuerinformation (604, 654) bestimmt, ob die VOIP-Nutzdaten (606, 656) bei ihrer Übertragung von der Basis-Station (104, 106) auf der drahtlosen Vorwärts-Verbindungsstrecke verfälscht wurden; wenn die VOIP-Nutzdaten (606, 656) nicht verfälscht wurden, die VOIP- Nutzdaten (606, 656) mit der Daten-Rate decodiert, um ein Sprachsignal zu erzeugen und das Sprachsignal an den Benutzer zu liefern, und wenn die VOIP-Nutzdaten (606, 656) verfälscht wurden, Fehlerkorrektur-Operationen ausführt, um ein anderes Sprachsignal an den Benutzer zu liefern; wobei die Befehls-Betriebsart-Anforderung eine Daten-Rate anzeigt, mit der die Mobilstation (116, 118) VOIP-Nutzdaten (606, 656) eines VOIP-Datagramms empfangen möchte, das von der Basis-Station (104, 106) über eine drahtlose Vorwärts-Verbindungsstrecke empfangen wird, der Rahmenqualitäts-Index gesetzt wird, um anzuzeigen, ob die VOIP-Nutzdaten (606, 656) gültig sind, und der Rahmentyp-Index eine Daten-Rate der VOIP-Nutzdaten (606, 656) anzeigt.
Basis-Station (104, 106), das Sprache-über-Internet-Protokoll-(VOIP-)Telefonie unterstützt, wobei die Basis-Station (104, 106) Folgendes umfasst: eine Antenne; eine Hochfrequenz-Einheit, die mit der Antenne gekoppelt ist, wobei die Basis-Station (104, 106) gekennzeichnet ist durch: zumindest einen digitalen Prozessor, der mit der Hochfrequenz-Einheit gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis-Station so ausgebildet ist, dass sie: ein VOIP-Datagramm, das von einem VOIP-Endgerät ausgeht, empfängt, wobei das VOIP-Datagramm ein Kopffeld (602, 652), Steuerinformation (604, 654) und die VOIP-Nutzdaten (606, 656) einschließt, wobei die Steuerinformation (604, 654) eine Befehls-Betriebsart-Anforderung, einen Rahmenqualitäts-Index und eine Rahmentyp-Index einschließt; wobei das VOIP-Datagramm an ein mobiles Endgerät (116, 118) auf einer drahtlosen Vorwärts-Verbindungsstrecke auszusenden ist; wobei die Befehls-Betriebsart-Anforderung eine befohlene Daten-Rate für die VOIP-Nutzdaten (606, 656) eines nachfolgenden VOIP-Datagramms anzeigt, das von der Mobilstation (116, 118) auf einer drahtlosen Rückwärts-Verbindungsstrecke auszusenden ist; eine unterschiedliche Daten-Rate für die VOIP-Nutzdaten (606, 656) des nachfolgenden VOIP-Datagramms bestimmt; die Befehls-Betriebsart-Anforderung ändert, um die unterschiedliche Daten-Rate anzuzeigen; und das VOIP-Datagramm an die Mobilstation (116, 118) auf der drahtlosen Vorwärts-Verbindungsstrecke weiterleitet; wobei die Befehls-Betriebsart-Anforderung eine Daten-Rate anzeigt, mit der die Mobilstation (116, 118) VOIP-Nutzdaten (606, 656) eines VOIP-Datagramms empfangen möchte, das von der Basis-Station (104, 106) über eine drahtlose Vorwärts-Verbindungsstrecke empfangen wird, der Rahmenqualitäts-Index gesetzt wird, um anzuzeigen, ob die VOIP-Nutzdaten (606, 656) gültig sind, und der Rahmentyp-Index eine Daten-Rate der VOIP-Nutzdaten (606, 656) anzeigt.
Basis-Station (104, 106), das Sprache-über-Internet-Protokoll-(VOIP-)Telefonie unterstützt, wobei die Basis-Station (104, 106) Folgendes umfasst: eine Antenne; eine Hochfrequenz-Einheit, die mit der Antenne gekoppelt ist; zumindest eine digitalen Prozessor, der mit der Hochfrequenz-Einheit gekoppelt ist; dadurch gekennzeichnet, dass die Basis-Station so ausgebildet ist, dass sie: ein VOIP-Datagramm empfängt, das von einem VOIP-Endgerät ausgeht, wobei das VOIP-Datagramm ein Kopffeld (602, 652), Steuerinformation (604, 654) und die VOIP-Nutzdaten (606, 656) einschließt, wobei die Steuerinformation (604, 654) eine Befehls-Betriebsart-Anforderung, eine Rahmenqualitäts-Index und eine Rahmentyp-Index einschließt; wobei das VOIP-Datagramm an das mobile Endgerät (116, 118) auf einer drahtlosen Vorwärts-Verbindungsstrecke auszusenden ist; wobei die Befehls-Betriebsart-Anforderung eine Befehls-Daten-Rate für die VOIP-Nutzdaten (606, 656) eines nachfolgenden VOIP-Datagramms anzeigt, das von der Mobilstation (116, 118) auf einer drahtlosen Rückwärts-Verbindungsstrecke auszusenden ist; eine unterschiedliche Daten-Rate für die VOIP-Nutzdaten (606, 656) des nachfolgenden VOIP-Datagramms bestimmt; die Befehls-Betriebsart-Anforderung ändert, um die unterschiedliche Daten-Rate anzuzeigen; und das VOIP-Datagramm an die Mobilstation (116, 118) auf der drahtlosen Vorwärts-Verbindungsstrecke weiterleitet; wobei die Befehls-Betriebsart-Anforderung eine Daten-Rate anzeigt, mit der die Mobilstation (116, 118) VOIP-Nutzdaten (606, 656) eines VOIP-Datagramms empfangen möchte, das von der Basis-Station (104, 106) über eine drahtlose Vorwärts-Verbindungsstrecke empfangen wird, der Rahmenqualitäts-Index gesetzt wird, um anzuzeigen, ob die VOIP-Nutzdaten (606, 656) gültig sind, und der Rahmentyp-Index eine Daten-Rate der VOIP-Nutzdaten (606, 656) anzeigt.
Computer-Programm, das Code-Einrichtungen umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass es so ausgebildet ist, dass es beim Ablaufen des Programms auf einem mobilen Endgerät (116, 118) die folgenden Schritte ausführt: Empfang eines VOIP-Datagramms auf einer Vorwärts-Verbindungsstrecke, wobei das VOIP-Datagramm von einer Basis-Station (104, 106) auf einer drahtlosen Vorwärts-Verbindungsstrecke ausgeht, wobei das VOIP-Datagramm ein Kopffeld (602, 652), Steuerinformation (604, 654) und die VOIP-Nutzdaten (606, 656) einschließt, wobei die Steuerinformation (604, 654) eine Befehls-Betriebsart-Anforderung, einen Rahmenqualitäts-Index und einen Rahmentyp-Index einschließt; Bestimmen einer für die Decodierung der VOIP-Nutzdaten (606, 656) zu verwendenden Daten-Rate aus der Steuerinformation (604, 654); Bestimmen, aus der Steuerinformation (604, 654), ob die VOIP-Nutzdaten (606,656) bei ihrer Übertragung von der Basis-Station (104, 106) auf der drahtlosen Vorwärts-Verbindungsstrecke verfälscht wurden; Decodieren der VOIP-Nutzdaten (606, 656) mit der Daten-Rate, um ein Sprachsignal zu erzeugen und das Sprachsignal an den Benutzer zu liefern, wenn die VOIP-Nutzdaten (606, 656) nicht verfälscht wurden; und Ausführen von Fehler-Wiederherstellungs-Operationen zur Lieferung eines anderen Sprachsignals an den Benutzer, wenn die VOIP-Nutzdaten (606, 656) verfälscht wurden; wodurch es der Mobilstation (116, 118) ermöglicht wird, VOIP zu unterstützen; wobei die Befehls-Betriebsart-Anforderung eine Daten-Rate anzeigt, mit der die Mobilstation (116, 118) VOIP-Nutzdaten (606, 656) eines VOIP-Datagramms empfangen möchte, das von der Basis-Station (104, 106) über eine drahtlose Vorwärts-Verbindungsstrecke empfangen wird, der Rahmenqualitäts-Index gesetzt wird, um anzuzeigen, ob die VOIP-Nutzdaten (606, 656) gültig sind, und der Rahmentyp-Index eine Daten-Rate der VOIP-Nutzdaten (606, 656) anzeigt.
Computer-Programm, das Code-Einrichtungen umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass es so ausgebildet ist, dass es beim Ablauf auf einem mobilen Endgerät (116, 118) die folgenden Schritte ausführt: Empfang eines VOIP-Datagramms auf einer Vorwärts-Verbindungsstrecke, wobei das VOIP-Datagramm von einer Basis-Station (104, 106) auf einer drahtlosen Vorwärts-Verbindungsstrecke ausgeht, wobei das VOIP-Datagramm ein Kopffeld (602, 652), Steuerinformation (604, 654) und die VOIP-Nutzdaten (606, 656) einschließt, wobei die Steuerinformation (604, 654) eine Befehls-Betriebsart-Anforderung, einen Rahmenqualitäts-Index und einen Rahmentyp-Index einschließt; Bestimmen, aus der Steuerinformation (604, 654), einer für die Decodierung der VOIP-Nutzdaten (606, 656) zu verwendenden Daten-Rate; Bestimmen, aus der Steuerinformation (604, 654), ob die VOIP-Nutzdaten (606, 656) bei ihrer Übertragung von der Basis-Station (104, 106) auf der drahtlosen Vorwärts-Verbindungsstrecke verfälscht wurden; Decodieren der VOIP-Nutzdaten (606, 656) mit der Daten-Rate zur Erzeugung eines Sprachsignals und zur Lieferung des Sprachsignals an den Benutzer, wenn die VOIP-Nutzdaten nicht verfälscht wurden; und Ausführen von Fehlerkorrektur-Operationen, um ein anderes Sprachsignal an den Benutzer zu liefern, wenn die VOIP-Nutzdaten (606, 656) verfälscht wurden; wodurch es der Mobilstation (116, 118) ermöglicht wird, VOIP zu unterstützen; wobei die Befehls-Betriebsart-Anforderung eine Daten-Rate anzeigt, mit der die Mobilstation (116, 118) VOIP-Nutzdaten (606, 656) eines VOIP-Datagramms empfangen möchte, das von der Basis-Station (104, 106) über eine drahtlose Vorwärts-Verbindungsstrecke empfangen wird, der Rahmenqualitäts-Index gesetzt wird, um anzuzeigen, ob die VOIP-Nutzdaten (606, 656) gültig sind, und der Rahmentyp-Index eine Daten-Rate der VOIP-Nutzdaten (606, 656) anzeigt.
Computer-Programm, das Code-Einrichtungen umfasst, die dadurch gekennzeichnet sind, dass sie beim Ablauf auf einer Basis-Station (104, 106) die folgenden Schritte ausführen: Empfang eines VOIP-Datagramms, das von einem VOIP-Endgerät ausgeht, wobei das VOIP-Datagramm ein Kopffeld (602, 652), Steuerinformation (604, 654) und die VOIP-Nutzdaten (606, 656) einschließt, wobei die Steuerinformation (604, 654) eine Befehls-Betriebsart-Anforderung, einen Rahmenqualitäts-Index und einen Rahmentyp-Index einschließt; wobei das VOIP-Datagramm an ein mobiles Endgerät (116, 118) auf einer drahtlosen Vorwärts-Verbindungsstrecke auszusenden ist; wobei die Befehls-Betriebsart-Anforderung eine befohlene Daten-Rate für die VOIP-Nutzdaten (606, 656) eines nachfolgenden VOIP-Datagramms anzeigt, das von der Mobilstation (116, 118) auf einer drahtlosen Rückwärts-Verbindungsstrecke zu empfangen ist; Bestimmen einer unterschiedlichen Daten-Rate für die VOIP-Nutzdaten (606, 656) des nachfolgenden VOIP-Datagramms; Ändern der Befehls-Betriebsart-Anforderung zur Anzeige der unterschiedlichen Daten-Rate; und Weiterleiten des VOIP-Datagramms an die Mobilstation (116, 118) auf der drahtlosen Vorwärts-Verbindungsstrecke; wobei die Befehls-Betriebsart-Anforderung eine Daten-Rate anzeigt, mit der die Mobilstation (116, 118) VOIP-Nutzdaten (606, 656) eines VOIP-Datagramms empfangen möchte, das von der Basis-Station (104, 106) über eine drahtlose Vorwärts-Verbindungsstrecke empfangen wird, der Rahmenqualitäts-Index gesetzt wird, um anzuzeigen, ob die VOIP-Nutzdaten (606, 656) gültig sind, und der Rahmentyp-Index eine Daten-Rate der VOIP-Nutzdaten (606, 656) anzeigt.
Computer-Programm, das Code-Einrichtungen umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass sie bei ihrem Ablauf auf einer Basis-Station (104, 106) zur Ausführung der folgenden Schritte ausgebildet sind: Empfang eines VOIP-Datagramms, das von einem VOIP-Endgerät ausgeht, wobei das VOIP-Datagramm ein Kopffeld (602, 652), Steuerinformation (604, 654) und die VOIP-Nutzdaten (606, 656) einschließt, wobei die Steuerinformation (604, 654) eine Befehls-Betriebsart-Anforderung, einen Rahmenqualitäts-Index und einen Rahmentyp-Index einschließt; wobei das VOIP-Datagramm an ein mobiles Endgerät (116, 118) auf einer drahtlosen Vorwärts-Verbindungsstrecke auszusenden ist; wobei die Befehls-Betriebsart-Anforderung eine befohlene Daten-Rate für die VOIP-Nutzdaten (606, 656) eines nachfolgenden VOIP-Datagramms anzeigt, das von der Mobilstation (116, 118) auf einer drahtlosen Rückwärts-Verbindungsstrecke zu empfangen ist; Bestimmen einer unterschiedlichen Daten-Rate für die VOIP-Nutzdaten (606, 656) des nachfolgenden VOIP-Datagramms; Ändern der Befehls-Betriebsart-Anforderung zur Anzeige der unterschiedlichen Daten-Rate; und Weiterleiten des VOIP-Datagramms an die Mobilstation (116, 118) auf der drahtlosen Vorwärts-Verbindungsstrecke; wobei die Befehls-Betriebsart-Anforderung eine Daten-Rate anzeigt, mit der die Mobilstation (116, 118) VOIP-Nutzdaten (606, 656) eines VOIP-Datagramms empfangen möchte, das von der Basis-Station (104, 106) über eine drahtlose Vorwärts-Verbindungsstrecke empfangen wird, der Rahmenqualitäts-Index gesetzt wird, um anzuzeigen, ob die VOIP-Nutzdaten (606, 656) gültig sind, und der Rahmentyp-Index eine Daten-Rate der VOIP-Nutzdaten (606, 656) anzeigt.