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CN101326846A - 用于建立多媒体的通信会话的方法和设备 - Google Patents

用于建立多媒体的通信会话的方法和设备 Download PDF

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CN101326846A
CN101326846A CNA2005800522886A CN200580052288A CN101326846A CN 101326846 A CN101326846 A CN 101326846A CN A2005800522886 A CNA2005800522886 A CN A2005800522886A CN 200580052288 A CN200580052288 A CN 200580052288A CN 101326846 A CN101326846 A CN 101326846A
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M·科尔林
S·达林
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Abstract

一种用于为连接到移动接入网(300)的移动终端(A)建立分组交换多媒体会话的方法和设备。获取第一无线电接入载体RAB(4:2)，通过经第一RAB传送媒体来启动多媒体会话(4:5)。在媒体传送的同时，监视并评估传送的媒体的质量(4:6)。如果所监视的质量被视为不可接受，则获取媒体相适的第二RAB(4:7)，并且该会话通过第二RAB继续进行(4:9)。由此，无需因等待获取第二RAB而延迟媒体的传送。

Description

用于建立多媒体的通信会话的方法和设备
技术领域
本发明一般涉及用于建立移动终端参与的多媒体的通信会话的方法和设备。具体来说，本发明可以减少移动终端可以开始传送媒体之前的延迟。
背景技术
随着3G移动技术的出现，已经开发了许多新的基于分组的通信技术来支持多媒体传送。例如，GPRS(通用分组无线电服务)和WCDMA(宽带码分多址)技术除了支持传统的电路交换语音呼叫外，还支持无线多媒体电话服务，该服务涉及表示图像、文本、文档、动画、音频文件、视频文件等的数据的分组交换的通信。
多媒体服务通常需要传输以不同格式和组合表示文本、文档、图像、音频文件和视频文件的编码数据。术语“多媒体”在本说明书中将用于泛指使用基于分组的IP(因特网协议)传输技术传送的媒体的任何选择。
第三代通用伙伴项目(3GPP)开发了称为“IP多媒体子系统”(IMS)的网络体系结构来作为一种用于处理分组领域中的多媒体服务和会话的开放标准。IMS是或多或少地独立于所采用的接入技术来实现基于IP传输的服务的平台，并且不局限于任何特定服务。因此，通过作为会话的“控制面”操作来将IMS网络用于控制多媒体会话，而有效负载数据的实际传输通常通过接入网和任何中间传输网络来路由，当然还可以使用IMS网络中的节点。
图1是用于通过IMS服务网络提供多媒体服务的基本网络结构的简化示意图示。在包括一个或多个多媒体服务的通信会话S中，第一移动终端A连接到第一无线电接入网100，并与连接到第二无线电接入网102通信的第二移动终端B通信。还可能有也链接接入网100和102的中间主干网络(未示出)。
IMS网络104连接到第一无线电接入网100并处理有关终端A的会话。在此附图中，对应IMS网络106代终端B处理该会话，并且两个IMS网络104和106可以由不同的运营商来控制。或者，终端A和B当然可以连接到相同接入网和/或可以属于相同的IMS网络。终端A还可与固定终端或计算机服务器通信以便用于例如通过因特网下载一些媒体，只要另一方能够进行SIP通信即可。而且，如果终端在受访地接入网中漫游，则通过终端的“归属地”IMS网络来处理多媒体服务。
图1所示的会话S由每个IMS网络中的特定节点(这里一般称为“会话管理节点”108)来管理。这些节点通常包括S-CSCF(服务呼叫会话控制功能)、I-CSCF(查询呼叫会话控制功能)以及P-CSCF(代理呼叫会话控制功能)。每个IMS网络104、106还包括用于实现多种多媒体服务的一个或多个应用服务器110。而且，主数据库单元HSS(归属地订户服务器)112其中存储订户和认证数据以及服务信息。IMS网络106基本类似于网络104。示出的网络单元108-112的多种特定功能在本领域一般是公知的，但是对于理解本发明的上下文并非必需的，所以这里不做进一步描述。当然，IMS网络104，106包括许多不同节点和功能，本文出于简明的目的而未将其示出。
已经定义了用于在IMS网络中处理会话的规范，称为“SIP”(会话发起协议，根据标准IETF RFC 3261)。SIP是用于信令以创建和通常处理通过分组交换逻辑的会话的应用层控制协议。因此IMS系统和启用SIP的终端使用SIP标准来建立和控制'多媒体传送。SIP本身不提供多媒体服务，只是使其他协议或应用可以用于具体实现此类服务的一组原语可供使用。例如，SIP中定义了称为“INVITE”的消息以发起多媒体会话。SIP INVITE消息其中包含，有关会话建立期间要调用什么应用服务器的信息、主叫方的昵称和SIP URI(统一资源标识符)、被叫方的SIP URI和将投入使用的会话所需的其他通信参数。
SIP使用称为会话描述协议、SDP的附加协议来用于描述要在多媒体会话中传输的媒体内容。可以将SDP消息作为自包含消息体嵌入在SIP消息内。如本领域中公知的，终端可以使用SDP消息以交换有关它们的特定能力和偏好的信息，以便协商并就即将开始的多媒体会话期间要使用哪些会话参数(具体为编解码器)达成协议。
许多移动应用要求某个服务质量QoS，以便向最终用户提供满意的结果。对于UMTS网络，定义了四种主要的QoS业务类：“通话类”、“流传输类”、“交互类”和“背景类”，以便将有关比特率和延迟的不同要求分类。这些类主要按它们有关传输延迟的要求来划分，使得通话类的应用仅容许小的延迟，有时也称为“实时”，而背景类适用于最低延迟敏感的应用，有时也称为“尽力服务”。
为应用选择UMTS QoS业务类，这应用于在接入网中分配适合的无线电接入载体RAB(Radio Access Bearer)，包括无线电信道，以便优化接入网中的稀缺无线电资源同时维持最终用户的可接受质量。
具有多媒体功能的移动终端通常配置成对每个固有应用标识UMTS QoS业务类，如图2中图示的。因此，移动终端可以拥有多个应用200，表示为A1、A2、A3、A4、A5。终端中的映射功能202将每个应用解释为某个UMTS QoS业务类204，其中仅示出两个。在此情况中，将应用A1、A2和A4映射到同一个UMTS QoS业务类，因为它们对于比特率和延迟具有相似的要求，而将应用A3和A5映射到UMTS QoS业务类1。因此，可以将具有相似特征的多个应用映射到同一个RAB上，从而满足它们的要求。
但是，在移动终端可以与IMS网络交换任何SIP消息之前，必须为终端建立“DPD上下文”。基本上，一旦终端开机，就可以激活PDP上下文。为移动终端激活PDP包括将IP地址分配给终端以便能够与该终端传送数据分组。PDP上下文还意味着在接入网中分配用于IP通信的RAB。因此，SIP消息只能通过PDP上下文来发送。
图3图示移动终端A将与另一方传送多媒体的渐进激活，基本包括如图所示的五个阶段3:1-3:5，每个阶段包括往返的多种消息。这些消息在本领域中都是公知的，因此将不进行任何细节上的描述。终端A位于移动接入网300无线电覆盖下，移动接入网300分成无线电网络部分300a和核心网络部分300b，其中包括节点SGSN(服务GPRS交换节点)、HLR(归属地位置寄存器)和GGSN(网关GPRS交换节点)。另一方可以是连接到移动接入网302的另一个移动终端B，或是连接到因特网304的固定电话或计算机或服务器S。
在第一阶段3:1中，当终端A开机时，它作为已连接“移动台MS”注册到接入网300，以便进行电路交换通信。建立用于连接该终端的无线电连接的此初始阶段涉及核心网络300B中的SGSN和HLR。
接下来，在阶段3:2中激活第一PDP上下文(称为“主上下文”)以获取IP连接。激活主PDP上下文包括获取用于通过IP的分组交换的SIP信令消息的RAB。PDP上下文由网络300B中的GGSN来创建。此RAB通常基于对于比特率和延迟没有特别要求的所说的“尽力服务”通信，因为它仅预设为偶尔承载相对较短的SIP消息。而且，主PDP上下文的RAB特征可能因接入网中可用的能力和带宽方面的变化而波动。“尽力服务”基本上意味着可以使用具有较高优先权的其他连接不需要的任何可用无线电资源和带宽。因此，主PDP上下文适于信令消息。
在第三阶段3:3中，按其中S-CSCF节点和HSS基本处理的，终端A注册到IMS网络306，如图所示。IMS注册涉及某个数量的通过主PDP上下文的基于SIP的信令。
接下来，在下一个阶段3:4中将在另一方内建立多媒体会话。在此阶段中，在SIP消息(例如INVITE)内使用上述协议SDP来传送包括编解码器的会话专用参数。可以从SDP消息得到如下UMTS参数：业务类、最大比特率(上行链路/下行链路)、保证的比特率(上行链路/下行链路)、传输延迟(上行链路/下行链路)、传输次序、最大SDU(服务数据单元)大小和源统计描述符。
在下一个阶段3:5中，为终端A激活辅助PDP上下文，该辅助PDP上下文应该适于即将开始的会话中涉及的媒体类型。由GGSN以与阶段3:2中针对主DPD的方式相同的方式来处理辅助PDP上下文。因此辅助PDP上下文应该定义成满足针对SDP信息以及其他因素的会话要求，以便为要传送的媒体获取适合的RAB。因此和与主PDP上下文关联的第一个RAB相比，新的RAB是较稳定且可靠的。
根据阶段3:5激活辅助PDP上下文是一个某种程度上耗时的过程。应该注意，如果另一方是具有IMS功能的移动终端B，则在该终端的另一端也发生对应的过程。当辅助PDP上下文最终被激活时，会话可以按阶段3:6中图示的使用分配的新RAB来开始。
因此，根据多媒体会话的常规建立程序，媒体的通信因等待激活辅助PDP上下文以及分配对应的RAB而被延迟。在移动通信领域中，一般都期望将此类延迟减至最小，以使多媒体服务对于移动最终用户更具吸引力。还期望减少会话建立程序中的复杂度和信令的通常数量。在移动网络中，一般还期望避免因稀缺无线电资源而导致的空中接口中的带宽的过度占用。
发明内容
本发明的目的在于解决上述的至少一些问题。更确切地来说，本发明的目的在于使减少移动终端传送媒体时的延迟和带宽占用成为可能。
可以通过提供分别如所附独立权利要求所述的方法和移动终端来实现这些和其他目的。
在为连接到移动接入网的移动终端建立用于传送媒体的分组交换多媒体会话的本发明方法中，获取第一无线电接入载体RAB，并通过经第一RAB传送媒体来启动多媒体会话。在通过第一RAB进行媒体传送的同时，监视并评估传送的媒体的质量。如果所监视的质量被视为不可接受，则基于正在进行的媒体传送的质量要求来获取媒体相适的第二RAB，并且该会话通过第二RAB继续进行。
可以通过激活适于信令消息的主PDP上下文或通过激活适于媒体传送的预先建立的辅助PDP上下文来获取第一RAB。第一RAB还可以是缺省RAB。或者，最初可以针对所述传送的媒体来改变第一RAB。如果所监视的质量在会话中始终是可接受的，则该会话可以通过第一RAB来完成。
可以通过激活适于所述传送的媒体的辅助PDP上下文或通过修改第一RAB和预先建立将适于所述传送的媒体的辅助PDP上下文来获取媒体相适的第二RAB。一旦激活了辅助PDP上下文或修改了预先建立的辅助PDP上下文，则将媒体的传送从第一RAB切换到媒体相适(media-adapted)的第二RAB。
当正在进行的媒体传送期间添加或更改了至少一个媒体流时，可以获取媒体相适的第二RAB。
可以根据预定的监视算法来监视质量。可以通过测量如下参数中的任何一个参数来检测作为所述监视算法的输入的所接收的媒体流的质量：终端中的分组缓冲器大小、传输比特率、误码率、重发率和将媒体向最终用户播放或呈示时检测到的扰动(disturbances)。监视算法可以配置成：只要测量的缓冲器大小保持在预定级别之上和/或如果测量的媒体流的比特率保持在预定级别之上，和/或如果测量的误码率和/或重发率不超过预定级别，则将监视的质量视为可接受的。监视算法还可以配置成只要这些测量的参数中的一个或多个保持在所述级别之上达到预设的持续时间或不反复超过所述级别，则将监视的质量视为不可接受的。
如果SIP用于信令，则监视算法可以基于由INVITE消息和/或对此消息的响应中给出的SDP消息中的信息得到的要求。
可以由移动终端来监视和评估所传送的媒体的质量。作为备选方式或附加方式，还可以由移动接入网或当前控制该会话的多媒体服务网络中的质量监视器来监视和评估质量。可以通过向移动终端或向移动接入网中的GGSN节点发送PDP上下文触发消息来开始获取媒体相适的第二RAB。
本发明还提供用于为连接到移动接入网的移动终端建立用于传送媒体的分组交换多媒体会话的设备。本发明设备包括用于获取第一无线电接入载体RAB的部件、用于通过经第一RAB传送所述媒体来启动多媒体会话的部件、用于在通过第一RAB进行媒体传送的同时监视并评估传送的媒体的质量的部件、以及在监视的质量被视为不可接受的情况下基于正在进行的媒体传送的质量要求来获取媒体相适的第二RAB的部件。由此，会话可以通过所述第二RAB来继续进行。
用于获取第一RAB的部件可以配置成通过激活适于信令消息的主PDP上下文或通过激活适于媒体传送的预先建立的辅助PDP上下文来获取第一RAB。第一RAB还可以是缺省RAB。或者，最初可以针对所述传送的媒体来改变第一RAB。
本发明设备还可以包括在监视的质量在会话中始终是可接受的情况下通过第一RAB来完成会话的部件。另外，用于获取媒体相适的第二RAB的部件可以配置成通过激活适于所述传送的媒体的辅助PDP上下文来获取第二RAB。用于获取媒体相适的第二RAB的部件还可以配置成通过修改所述第一RAB和预先建立的辅助PDP上下文以适于所述传送的媒体来获取第二RAB。
本发明的设备还可以包括用于一旦激活了辅助PDP上下文或修改了预先建立的辅助PDP上下文时将传送的媒体从第一RAB切换到第二RAB的部件。用于获取媒体相适的第二RAB的部件还可以配置成在正在进行的媒体传送期间添加或更改了至少一个媒体流时获取媒体相适的第二RAB。
监视和评估部件可以配置成根据预定的监视算法来监视质量。监视和评估部件还可以配置成获取如下参数中的任何一个参数的测量结果：终端中的分组缓冲器大小、传输比特率、误码率、重发率和将媒体向最终用户播放或呈示时检测到的扰动，以及配置成将所述测量结果作为对所述监视算法的输入提供到处理器以指示所接收的媒体流的质量。
监视算法可以配置成：只要测量的缓冲器大小保持在预定级别之上和/或如果测量的媒体流的比特率保持在预定级别之上，和/或如果测量的误码率和/或重发率不超过预定级别，则将监视的质量视为可接受的。监视算法还可以配置成只要这些测量的参数的其中一个或多个保持所述级别达到预设的持续时间或不反复超过所述级别，则将监视的质量视为不可接受的。
如果SIP用于信令，则监视算法可以基于由INVITE消息和/或对此消息的响应中给出的SDP消息中的信息得到的要求。
可以在移动终端中实现监视和评估部件，或可以在移动接入网或当前控制该会话的多媒体服务网络中实现监视和评估部件。用于获取媒体相适的第二RAB的部件可以配置成向移动终端或向移动接入网中的GGSN节点发送PDP上下文触发消息。
本发明还提供移动终端中的设备，所述设备用于在移动终端连接到移动接入网时建立用于传送媒体的分组交换多媒体会话。本发明的移动终端设备包括通信单元，该通信单元配置成获取第一无线电接入载体RAB并通过经第一RAB传送媒体来启动多媒体会话；以及处理器，该处理器配置成在通过第一RAB进行媒体传送的同时监视并评估传送的媒体的质量，并在监视的质量被视为不可接受的情况下基于正在进行的媒体传送的质量要求来获取媒体相适的第二RAB。由此，会话可以通过所述第二RAB来继续进行。
移动终端设备还可以包括测量单元，测量单元配置成从如下部件的至少其中之一向处理器提供测量结果：数据缓冲器、解码器和媒体播放单元。
本发明还提供用于监视和评估所传送的媒体的质量的质量监视器。本发明的质量监视器包括测量接收器，用于接收有关移动终端使用第一RAB的质量测量结果；处理器，用于评估质量测量结果并确定是否需要媒体相适的第二RAB才能满足正在进行的多媒体会话的质量要求。质量监视器还包括PDP上下文触发单元，该PDP上下文触发单元配置成在所述质量被认为不可接受的情况下向移动终端或向接入网中的GGSN节点发送消息，所述消息基于正在进行的媒体传送的质量要求来触发媒体相适的第二RAB。由此，会话可以通过所述第二RAB来继续进行。
本发明的质量监视器可以配置成在移动终端当前连接到的移动接入网中实现，或当前控制该会话的多媒体服务网络中实现。质量监视器还可以配置成从如下的至少其中之一接收质量测量结果：移动终端当前连接到的移动接入网、当前控制该会话的多媒体服务网络和移动终端。
下文的详细描述将解释本发明的其他特征和优点。
附图说明
现在将通过优选实施例并参考附图来更详细地描述本发明，其中：
图1是用于两个移动终端之间传送多媒体的常规网络结构的示意图。
图2是图示在移动终端中将应用映射到UMTS QoS业务类的示意图。
图3是图示根据现有技术建立多媒体传送的过程中的不同阶段的信令图。
图4是图示根据一个实施例为移动终端建立多媒体传送的过程中的不同阶段的信令图。
图5是图示根据另一个实施例为移动终端建立多媒体传送的程序的流程图。
图6是图示根据又一个实施例的移动终端中的设备的示意框图。
图7是图示根据又一个实施例为移动终端建立多媒体传送的过程中的不同阶段的信令图。
图8是图示根据又一个实施例可在接入网、多媒体服务网络或多媒体服务网络外的某个节点中实现的监视器单元中的设备的示意框图。
具体实施方式
简要地来说，本发明涉及通过第一RAB启动媒体传送，并且如果传送的媒体的质量变得不可接受，则基于正在进行的媒体传送的质量要求来获取第二RAB。换言之，第二RAB选为满足采用第一RAB时无法满足的那些质量要求，然后在第二RAB上继续进行该会话。
例如，至少最初时，如果通过激活适于信令消息的主PDP会话获得第一RAB，则在传送媒体之前无需等待辅助PDP上下文被激活，因此可以减少延迟。还可以通过“预先建立”的辅助PDP上下文使用尚未专门针对传送的媒体进行调试的缺省RAB来传送媒体，下文将对此进行更详细的描述。
如上所述，主PDP上下文的概念最初预设为仅用于信令消息，例如根据SIP，主PDP上下文的RAB本质上是缺省RAB。因此，主PDP上下文的RAB特征通常是不稳定的，并且可能随时间而改变，它基于尽力服务。尽管如此，在一些情况中有利的情形是为例如主PDP上下文获取的第一RAB就QoS而言非常好，例如位于当前具有非常多空闲无线电资源的小区中时。因此，通过主PDP上下文传送媒体可能是成功的，即使尚未激活符合所用的应用和媒体的要求的辅助PDP上下文。
所说的预先建立的辅助PDP上下文一般预设为用于媒体，并且可以与主PDP上下文基本同时被激活。但是，作为预先建立的PDP上下文，其RAB特征是在移动终端对即将开始的媒体流的QoS要求有所了解之前确定的，因此使用的是缺省RAB。因此，预先建立的PDP上下文的缺省RAB可能满足该媒体的QoS要求或可能无法满足该要求。因此，预先建立的辅助PDP上下文也可以被看作“尽力服务”型，其特征通常是不稳定的且可能随时间而改变。尽管如此，在一些情况中有利的情形是，为预先建立的辅助PDP上下文获取的第一RAB非常适于媒体传输。因此，通过预先建立的辅助PDP上下文传送媒体也可能在至少一段时间成功。
在另一个情形中，如上文在背景技术部分中描述的，媒体可能在建立“常规”辅助PDP上下文之后使用基于媒体传送的质量要求恰当地获取的第一RAB来传送。一段时间之后，传送的媒体的质量仍可能变得不可接受，例如将另一些媒体添加到会话中或无线电状况可能变坏的情况。可以通过监视和评估质量，在第一RAB一失效时就获取满足那些质量要求的第二RAB。
因此为了在即使波动的第一RAB可能变坏或添加了另一些媒体的情况下，会话期间仍维持适合的QoS，在通过第一RAB传送媒体的同时在后台监视并评估实际的QoS。可以由移动终端或网络节点来监视QoS，下文将说明这一点。如果由移动终端监视，并且QoS应该落在预定接受级别之下，即变得最终用户不可接受，则移动终端可以：
-向接入网发出对辅助PDP上下文的请求，以便获取满足所用的应用的QoS要求的新RAB，或
-向接入网发出对预先建立的辅助PDP上下文的请求，以便获取例如保证的较高比特率或降低的传输延迟。
在获取了新RAB时的情况中，将一个或多个媒体流从先前的RAB移到新RAB，以进行连续的传送。下文，给出三个实际示例。
示例1：在普通语音服务的情况中，可以将语音媒体流从使用第一RAB的主PDP上下文移到使用第二RAB的辅助PDP上下文。
示例2：在语音和视频服务的情况中，可以将视频流和语音流同时移到使用第二RAB的新建立的PDP上下文。
示例3：在语音服务已经通过使用第一RAB的预先建立的辅助PDP上下文运行的情况中，其中在某个点处引入视频流，可以使用第二RAB建立新的辅助PDP上下文，实际是第三PDP上下文。可以将视频流移到辅助PDP上下文的新(第二)RAB，同时语音流仍在先前(第一)RAB上传送。
应该注意，最终用户可能以播放所接收的媒体或通话中的短时暂停的形式感受到PDP上下文和RAB的切换，具体取决于终端中的缓冲器对于接收的数据分组是否是空的。
在修改了预先建立的辅助PDP上下文时的情况中，该上下文中的第二RAB是用于继续传送的修改的第一RAB。例如，媒体流可能已在使用第一RAB的预先建立的辅助PDP上下文上启动。这样如果监视的QoS落在预定的接受级别之下，则可以通过针对媒体流所需的QoS修改PDP上下文和第一RAB来获取第二RAB。
另一方面，如果监视的QoS在使用第一RAB的整个会话期间保持在接受级别之上，则变得完全不需要请求辅助PDP上下文或无需修改预先建立的辅助PDP上下文并切换到第二RAB。因此，当满足QoS要求时，可以在整个会话期间使用第一RAB。在此情况中，与常规程序相比，避免了用于会话的更多信令，从而节省了时间和带宽。而且，最初获取的第一RAB对无线电资源的要求不像第二RAB对无线电资源的要求那么多。当为主PDP上下文获取第一RAB时，可以通过主PDP上下文来启动媒体的传送，即与背景技术部分中描述的常规技术相比，在过程中更早地启动媒体的传送。在接收方处播放媒体或通话的任何一种情况中，如果辅助PDP上下文在会话期间的某个点处变得必需，则唯一令人烦恼是感受到的扰动。
图4是图示根据一个实施例发起和控制多媒体传送的过程中的不同阶段的信令图。在此情况中，在移动终端A中监视并评估传送的媒体的质量。此方案与图3所示的方案相似，因此对于会话建立过程中涉及的对应单元使用相同的数字。应该注意，对方400一般由框“B/S”表示，指示它可能是移动终端或固定终端B、计算机或服务器S。
前三个阶段，作为移动终端注册终端A(阶段4:1)、激活主PDP上下文(阶段4:2)和在IMS网络中注册终端A(阶段4:3)基本与图3中的阶段3:1、3:2和3:3相同，因此这里将不赘述。但是，阶段4:2还可以包括激活预先建立的辅助PDP上下文，如上所述。
接下来，通过终端A呼叫或联系对方400或反之来与对方400建立多媒体会话。但是，现在可以引入“快捷”会话建立阶段4:4，从而在此点处替代了先前的常规会话建立阶段3:4和省略了选择和激活媒体相适的辅助PDP上下文的阶段3:5。由于省略了激活媒体相适的辅助PDP上下文所需而往返的所有消息，这可以显著地减少媒体传输可以开始之前的延迟或等待时间，在一些情况中约为1-2秒。因此，简称为“快捷”。但是，本发明不排除在阶段4:4之后建立“常规”辅助PDP上下文，这基于媒体传送的质量要求。
在会话建立阶段4:4中，双方A和B/S可以通过交换适合的SIP消息(通常为INVITE消息及其响应消息)协商并就要在即将开始的会话中使用的会话专用参数(包括编解码器)达成协议。而且，还保存来自INVITE消息及其响应消息中给定的SDP消息的信息以供后来使用，参见下文。
在与对方400建立会话之后，假定第一RAB至少最初能够载送媒体(即使它可能例如仅适于信令消息)，通过使用第一RAB的主(或辅助)PDP上下文启动媒体的传送，如下一个阶段4:5所示。或者，在此点处可以通过预先建立的或常规辅助PDP上下文来启动媒体传送，如上所述。下文中也将预先建立的或常规辅助PDP上下文的RAB称为第一RAB。应该注意，描述的程序对于两个方向的任何一个方向上(即至终端A或从终端A)的媒体传输都是有效的。
在阶段4:5中的正在进行的媒体传送期间，现在在后台同时监视QoS，如阶段4:6所示。具体来说，通常在作为主PDP上下文的或预先建立的辅助PDP上下文的缺省RAB获取时，第一RAB可能有波动，并且是“不可靠的”。而且，如果将另一些媒体添加到会话，则QoS要求的确将改变。
优选地根据预定的监视算法且基于由阶段4:4中保存的SDP信息导出的要求以及与传送的媒体和所用的应用相关的其他因素来监视QoS。例如，可以通过测量如下参数的任何一个参数来监视和评估所接收的媒体流的QoS：终端中的缓冲器的分组数量、媒体流的比特率、所接收的分组的误码率、重发的出现次数、播放媒体的出错次数等。简言之，基本包括可能影响最终用户感受的质量的任何参数。
监视算法可以通过多种不同方式来配置，并且可以包含用于评估QoS的多种条件，例如根据SDP信息，当然本发明并不局限于此。例如，只要测量的缓冲器大小保持在某个级别之上和/或如果测量的媒体流的比特率保持在某个级别之上，和/或如果测量的误码率和/或重发率不超过某个级别等，则可以将QoS视为可接受的。而且，只要上面这些参数的其中一个或多个保持在所述级别之上达到预设的持续时间或不反复超过所述级别等，则将监视的QoS视为不可接受的。当将接收的媒体呈示给最终用户时，还可以在媒体播放单元等上测量检测到的扰动。监视算法可以配置成在此类扰动超过某个级别等的情况下将QoS视为不可接受的。
如果上述测量结果普遍指示监视的QoS在某种程度上落在可接受的级别以下，则执行激活辅助PDP上下文的后续阶段4:7，以便恢复到可接受的QoS和满足传送的媒体的要求的可靠媒体相适的(第二)RAB。这些要求可以部分地由会话建立阶段4:4期间给出的SDP消息导出，如上所述。如上所述，相对于要求的QoS下降可能是波动的尽力服务RAB、变坏的无线电状况或添加了媒体所致。
阶段4:7可以在终端A向接入网中的GGSN发送PDP上下文请求时开始。激活辅助PDP上下文基本与激活主PDP上下文相似。如果预先建立的或常规辅助PDP上下文的第一RAB在阶段4:5中用于媒体传输，则在阶段4:7中激活利用适于正在进行的媒体传送的第二RAB的新辅助PDP上下文，或可以修改预先建立的或常规辅助PDP上下文及其第一RAB，如上所述。
一旦激活了辅助PDP上下文并分配了满足传送的媒体的特定要求的(新的或修改的)第二RAB，则在阶段4:8中会话基本上切换到第二RAB。由此，在图示的最后阶段4:9中，媒体会话通过辅助PDP上下文在第二RAB上继续进行。现在会话可以完成了，因为辅助PDP上下文的新RAB或(在预先建立的或常规辅助PDP上下文的情况中)修改的RAB已经适于该媒体和所用的应用，并且针对媒体类型所要求的有关延迟、比特率和误码率的任何要求而言，将是或多或少“安全的”。
图5是图示根据本发明一个方面、控制当前连接到移动接入网的移动终端的多媒体传送的示范程序的流程图。可以在由终端或网络监视质量时应用图5所示的过程，并且在前一种情况中，在后续步骤由移动终端A执行时，基本上遵循上文对图4描述的示例。
在第一步500中，例如对应于阶段4:2，通过激活基本适于信令消息的传送的主PDP上下文或用于媒体的预先建立的或常规辅助PDP上下文(例如除了用于信令的主PDP上下文以外)来获取第一RAB，如上所述。在实际中，终端可以通过向接入网发送PDP上下文请求来启动主PDP上下文或预先建立的或常规辅助PDP上下文的激活。
在下一步502中，调用应用，并与对方建立会话，例如对应于阶段4:4。可以根据“快捷”建立(省略了适于要传送的媒体的辅助PDP上下文的激活)会话或在根据常规程序激活常规辅助PDP上下文之后建立会话。在实际中，终端可以通过向对方发送/从对方接收INVITE消息或相似消息来启动会话的建立。
在下一步504中，使用步骤500中获取的用于主PDP上下文的第一RAB或用于预先建立的或常规辅助PDP上下文的第一RAB来传送(接收或传送或二者兼有)媒体，例如对应于阶段4:5。在并行的步骤506中，监视媒体传送的质量或QoS，例如对应于阶段4:6。如附图所示，步骤506与步骤504同时地在后台执行。可以评估接收的媒体的质量，例如按上文阶段4:6所建议的。可以至少通过测量传送的比特率(例如相对于SDP消息中的服务描述而言)来评估传送的媒体的质量，该质量本质上取决于所获取的第一RAB的容量。
在下一步508中，确定监视的质量是否是可接受的，即如果根据适合的预定监视算法满足预定的质量状况，例如如上文针对阶段4:6所描述的。如果在步骤508中监视的质量被视为可接受的，则会话可以在主PDP上下文或预先建立的或常规辅助PDP上下文的第一RAB上继续进行，由此重复步骤504和506。
但是，如果在步骤508中根据所用的监视算法，监视的质量被视为不可接受，则需要通过激活辅助PDP上下文或修改预先建立的或常规辅助PDP上下文的所用第一RAB来移到获取更好(例如更可靠的)RAB的步骤510，对应于阶段4:7。一旦被激活，则在下一步512将传送的媒体从第一RAB移到新激活的辅助PDP上下文的第二RAB，例如基本对应于阶段4:8。在此上下文中，可以将预定建立的或常规辅助PDP上下文的第一RAB修改成媒体相适的第二RAB。
在图示的最后一步514中，会话则可以在新激活的辅助PDP上下文的第二RAB上继续进行，对应于阶段4:9。应该注意，如果监视的质量始终是可接受，终端可以全程使用第一RAB来完成会话，从而省略步骤510-514。
现在将参考图6所示的示意框图来描述根据本发明另一个方面的移动终端设备的示范实施例。移动终端600包括通信单元602，通信单元602具有通过天线发射和接收无线电信号所需的常规部件(这里为简明起见未专门示出)。通信单元602连接到数据缓冲器604，数据缓冲器604适于容纳等待由解码器606解码或要由通信单元602传送(具体取决于流的方向)的媒体流的数据分组队列。在示出的示例中，附图中的箭头一般指媒体流的接收。
移动终端600还包括媒体播放单元608，媒体播放单元608适于呈示或“播放”来自解码器606的已解码媒体。在附图中，媒体播放单元608可以表示用于将接收的媒体呈示给最终用户的任何设备。至此描述的组件602-608基本具有常规能力，并且应该包括在具有多媒体功能的任何移动终端中。
为了实现上文描述的本发明程序，通信单元602还适于在使用第一RAB与另一方的会话中开始媒体传送。可能已经为主PDP上下文或预先建立的辅助PDP上下文获取第一RAB，而未请求专门适于要传送的媒体的新或修改的辅助PDP上下文，因此为缺省RAB。或者，可能已经基于会话的质量要求为常规辅助PDP上下文获取第一RAB，因此为媒体相适的RAB。
移动终端600还包括测量单元610，测量单元610适于在使用第一RAB的所述媒体传送期间测量一个或多个选择的质量相关的参数。测量单元610可以测量的质量参数(如虚线箭头所指示的)包括数据缓冲器604中的缓冲器大小、通信单元602中的比特率、可以在通信单元602或解码器606中测量的误码率或重发率、从媒体播放单元608检测的媒体播放或呈示中的扰动等。
终端600中还设置有处理器612，处理器612适于从功能610接收测量结果，基于所述测量结果来监视并评估传送的媒体的质量或QoS，并确定该质量是否是可接受的，如上文针对图4中的阶段4:6所描述的。处理器612中优选地包含编程为实现所述评估的预定监视算法。处理器612还适于一旦根据预定监视算法，媒体传送的质量变得不可接受，则触发通信单元602向服务接入网中的GGSN发出请求，以获取适于当前传送的媒体的新或修改的辅助PDP上下文。
作为备选方式或附加方式，还可以在网络中由(下文举例说明的)位于IMS域内的节点或由IMS域外的节点来监视传送的媒体的质量。在一些IMS服务(例如基于蜂窝的即按即说(PoC))中，媒体通过称为“媒体资源功能MRF”的IMS节点来路由。在PoC中，MRF与SIP应用服务器的组合基本组成PoC服务器。PoC服务器对它应该接收和分发的媒体有所了解，以及它可以监视它接收和分发的媒体的质量。可以使用MRF和应用服务器获取的此了解来触发网络启动的PDP上下文激活程序或网络启动的PDP上下文修改程序。
图7是图示根据另一个实施例、发起和控制多媒体传送的过程中的不同阶段的信令图。此方案与图4所示的方案相似，虽然这里未示出对应于4:1-4:3的阶段，而不同之处在于，由网络代替终端或与终端一起来监视质量，以及由网络启动辅助PDP上下文的激活。因此，这里将监视器单元700示出为属于接入网300，但是它也可以驻留在IMS网络306中或在某个中间节点(未示出)中。监视器单元700可以在策略节点或MRF节点等中实现。而且，本发明不排除可以由终端A和监视器单元700一起监视质量的情况。
将通过终端A呼叫或联系对方400或反之来与对方400建立多媒体会话。与先前的示例中的情况一样，可以使用与4:4相似的“快捷”会话建立阶段7:1，从而在此点处替代了先前的常规会话建立阶段3:4和省略了选择和激活辅助PDP上下文的阶段3:5。或者，可以在此点激活预先建立的或常规辅助PDP上下文，如针对先前示例所描述的。上文针对阶段4:4的描述也适用于阶段7:4，因此这里不再赘述。
在与对方400建立会话之后，假定第一RAB至少最初能够载送媒体(即使它可能并非专门适于当前媒体)，通过第一RAB启动媒体的传送，如下一个阶段7:2所示。描述的程序对于两个方向的任何一个方向上(即至终端A或从终端A)的媒体传输都是有效的。
现在在阶段7:2的正在进行的媒体传送期间，如阶段7:3a中所指示的，由监视器单元700在后台监视QoS，可选地如阶段7:3b中所指示的，也由移动终端A来监视QoS。可选地，还可以将质量测量结果等从终端A作为反馈发送到监视器单元700，如图中7:3c所示，例如使用RTCP协议来发送，但是这是一种实现选项。
优选地根据预定的监视算法且基于由阶段7:1中保存的SDP消息导出的要求以及与传送的媒体和所用的应用相关的其他因素来监视QoS。例如，可以通过如下参数的任何一个参数来监视和评估所接收的媒体流的QoS：缓冲器(例如MRF中的分组数量)、媒体流的比特率、接收的分组中的误码率。
监视算法可以通过多种不同方式来配置，并且可以包含用于评估QoS的多种条件，例如根据SDP信息，当然本发明并不局限于此。
一个示例可以是“PoC版本2”，“PoC版本2”是可以用于将包含语音和/或视频数据的媒体串发送到一组中的一个参与者或多个成员的多媒体服务。监视算法可以检测到媒体串的比特率因在媒体串中添加视频比特而显著增加。
如果上述测量结果普遍指示监视的QoS在某种程度上落在可接受的级别以下，则执行激活辅助PDP上下文的后续阶段7:4，以便恢复到可接受的QoS和满足传送的媒体的要求的可靠的第二RAB。这些要求可以部分地由会话建立阶段7:1期间给出的SDP消息导出，如上所述。阶段7:4可以在网络A向移动终端发送请求PDP上下文激活时开始。
一旦激活或修改了辅助PDP上下文并分配了满足传送的媒体的特定要求的第二RAB，则在阶段7:5中会话切换到第二RAB。由此，在图示的最后阶段7:6中，包括媒体会话中出现的所有媒体流或其子集的媒体传送通过媒体相适的辅助PDP上下文在第二RAB上继续进行。会话现在可以安全地完成，因为辅助PDP上下文的第二RAB已经适于当前使用的媒体和应用，如图4中阶段4:9的先前示例所示。
图8是图示根据又一个实施例可在接入网、多媒体服务网络或多媒体服务网络外的某个节点中实现的质量监视器800中的设备的示意框图。
质量监视器800基本上具有上文针对图7中的框700描述的监视功能，并且包括测量结果接收器802，测量结果接收器802接收有关移动终端使用第一RAB正在进行的多媒体会话的质量测量结果804。可以从接入网、多媒体服务(例如IMS)网络和/或移动终端处接收质量测量结果804。质量监视器800还包括处理器806，处理器806用于评估质量测量结果804以及确定是否需要媒体相适的第二RAB来满足正在进行的多媒体会话的QoS要求。如果那些要求未被满足，则质量监视器800中的PDP上下文触发单元808发送消息810，消息810触发新PDP上下文的激活或所用的预先建立的或常规辅助PDP上下文的修改，如上所述。可以将PDP上下文触发消息810发送到移动终端或接入网中的GGSN节点，具体视实现而定。
使用第一RAB(例如根据上述的任何一个实施例)，不一定会因等待媒体相适的辅助PDP上下文被激活和分配对应的第二RAB而延迟媒体的传送。因此，媒体传送可以至少通过主PDP上下文或预先建立的辅助PDP上下文开始，并通过监视和评估传送的媒体的质量，可以通过在质量相对于要求应该变得不可接受的情况下切换到第二媒体相适的RAB来满足质量要求。由此，多媒体服务可以对于移动最终用户更具吸引力，并且可以针对多媒体会话减少复杂度和一般信令的数量。而且，还可以减少带宽和/或无线电资源的总占用
虽然本发明是参考特定示范实施例来描述的，但是该描述一般仅旨在说明本发明的概念，而不应视为限制本发明的范围。例如，当描述上述实施例时通篇使用了SIP信令协议和IMS概念，但是用于实现多媒体通信的任何其他标准和服务网络基本均可使用。本发明由所附权利要求限定。

Claims (41)

1.一种用于为连接到移动接入网的移动终端建立用于传送媒体的分组交换多媒体会话的方法，包括如下步骤：
-获取第一无线电接入载体RAB，
-通过所述第一RAB传送所述媒体来启动所述多媒体会话，
-在通过所述第一RAB进行媒体传送的同时，监视并评估传送的媒体的质量，
-如果所监视的质量被视为不可接受的，则基于正在进行的媒体传送的质量要求来获取媒体相适的第二RAB，其中所述会话通过所述第二RAB继续进行。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过激活适于信令消息的主PDP上下文来获取所述第一RAB。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过激活适于媒体传送的预先建立的辅助PDP上下文来获取所述第一RAB。
4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一RAB是缺省RAB。
5.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一RAB最初适于所述传送的媒体。
6.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，如果所监视的质量在整个会话中始终是可接受的，则所述会话可以通过所述第一RAB来完成。
7.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，通过激活适于所述传送的媒体的辅助PDP上下文来获取媒体相适的第二RAB。
8.如权利要求3所述的方法，其特征在于，通过修改所述第一RAB和预先建立的辅助PDP上下文以适于所述传送的媒体来获取所述媒体相适的第二RAB。
9.如权利要求7或8所述的方法，其特征在于，一旦激活了所述辅助PDP上下文或修改了所述预先建立的辅助PDP上下文，则将媒体的传送从所述第一RAB切换到所述媒体相适的第二RAB。
10.如权利要求1-5和7-9中任一项所述的方法，其特征在于，在正在进行的媒体传送期间添加或更改了至少一个媒体流时，获取所述媒体相适的第二RAB。
11.如权利要求1-10中任一项所述的方法，其特征在于，根据预定的监视算法来监视质量。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，通过测量作为所述监视算法的输入的如下参数中的任何一个参数来监视所接收的媒体流的质量：终端中的分组缓冲器大小、传输比特率、误码率、重发率和向最终用户播放或呈示媒体时检测到的扰动。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述监视算法配置成：只要所测量的缓冲器大小保持在预定级别之上和/或如果所测量的媒体流的比特率保持在预定级别之上，和/或如果所测量的误码率和/或重发率不超过预定级别，则将所监视的质量视为可接受的。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述监视算法配置成：只要所测量的参数中的一个或多个保持在所述级别之上达到预设的持续时间或不反复超过所述级别，则将所监视的质量视为不可接受的。
15.如权利要求9-14中任一项所述的方法，其特征在于，SIP用于信令，并且所述监视算法基于由INVITE消息和/或对此消息的响应中给出的SDP消息中的信息得到的要求。
16.如权利要求1-15中任一项所述的方法，其特征在于，由移动终端来监视和评估所述质量。
17.如权利要求1-16中任一项所述的方法，其特征在于，由移动接入网或当前控制所述会话的多媒体服务网络中的质量监视器来监视和评估所述质量。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，获取媒体相适的第二RAB的所述步骤是通过向移动终端或向移动接入网中的GGSN节点发送PDP上下文触发消息来发起的。
19.一种用于为连接到移动接入网的移动终端建立用于传送媒体的分组交换多媒体会话的设备，包括：
-用于获取第一无线电接入载体RAB的部件，
-用于通过所述第一RAB传送所述媒体来启动所述多媒体会话的部件，
-用于在通过所述第一RAB进行媒体传送的同时，监视并评估传送的媒体的质量的部件，
-用于在所监视的质量被视为不可接受的情况下，基于所述正在进行的媒体传送的质量要求来获取媒体相适的第二RAB，使得所述会话能够通过所述第二RAB继续进行的部件。
20.如权利要求19所述的设备，其特征在于，用于获取第一RAB的所述部件配置成：通过激活适于信令消息的主PDP上下文来获取所述第一RAB。
21.如权利要求16所述的设备，其特征在于，用于获取第一RAB的所述部件配置成通过激活适于媒体传送的预先建立的辅助PDP上下文来获取所述第一RAB。
22.如权利要求19-21中任一项所述的设备，其特征在于，所述第一RAB是缺省RAB。
23.如权利要求19-21中任一项所述的设备，其特征在于，所述第一RAB最初适于所述传送的媒体。
24.如权利要求19-23中任一项所述的设备，其特征在于，还包括在所监视的质量在整个会话中始终是可接受的情况下通过所述第一RAB来完成所述会话的部件。
25.如权利要求19-23中任一项所述的设备，其特征在于，用于获取媒体相适的第二RAB的所述部件配置成通过激活适于所述传送的媒体的辅助PDP上下文来获取所述第二RAB。
26.如权利要求21所述的设备，其特征在于，用于获取媒体相适的第二RAB的所述部件还配置成通过修改所述第一RAB和预先建立的辅助PDP上下文以适于所述传送的媒体来获取所述第二RAB。
27.如权利要求18-20中任一项所述的设备，其特征在于，还包括用于一旦激活了所述辅助PDP上下文或修改了所述预先建立的辅助PDP上下文则将传送的媒体从所述第一RAB切换到所述第二RAB的部件。
28.如权利要求19-23和25-27中任一项所述的设备，其特征在于，用于获取媒体相适的第二RAB的所述部件还配置成在所述正在进行的媒体传送期间添加或更改了至少一个媒体流时获取媒体相适的第二RAB。
29.如权利要求19-28中任一项所述的设备，其特征在于，所述监视和评估部件配置成根据预定的监视算法来监视质量。
30.如权利要求29所述的设备，其特征在于，所述监视和评估部件配置成获取如下参数中的任何一个参数的测量结果：终端中的分组缓冲器大小、传输比特率、误码率、重发率和将媒体向最终用户播放或呈示时检测到的扰动，以及配置成将所述测量结果作为对所述监视算法的输入提供到处理器以指示所接收的媒体流的质量。
31.如权利要求30所述的设备，其特征在于，所述监视算法配置成：只要所测量的缓冲器大小保持在预定级别之上和/或如果所测量的媒体流的比特率保持在预定级别之上，和/或如果所测量的误码率和/或重发率不超过预定级别，则将所述质量视为可接受的。
32.如权利要求31所述的设备，其特征在于，所述监视算法配置成：只要所测量的参数中的一个或多个保持在所述级别之上达到预设的持续时间或不反复超过所述级别，则将监视的质量视为不可接受的。
33.如权利要求27-32中任一项所述的设备，其特征在于，SIP用于信令，并且所述监视算法基于由INVITE消息和/或对此消息的响应中给出的SDP消息中的信息得到的要求。
34.如权利要求19-33中任一项所述的设备，其特征在于，所述监视和评估部件在移动终端中实现。
35.如权利要求19-34中任一项所述的设备，其特征在于，所述监视和评估部件作为移动接入网或当前控制所述会话的多媒体服务网络中的质量监视器来实现。
36.如权利要求35所述的设备，其特征在于，获取媒体相适的第二RAB的所述部件配置成向所述移动终端或向所述移动接入网中的GGSN节点发送PDP上下文触发消息。
37.一种移动终端中的设备，所述设备用于当所述移动终端连接到移动接入网时建立用于传送媒体的分组交换多媒体会话，包括：
-通信单元，配置成获取第一无线电接入载体RAB，并通过所述第一RAB传送媒体来启动所述多媒体会话，以及
-处理器，配置成在通过所述第一RAB进行媒体传送的同时，监视并评估传送的媒体的质量，并且在所监视的质量被视为不可接受的情况下，基于所述正在进行的媒体传送的质量要求来获取媒体相适的第二RAB，使得所述会话能够通过所述第二RAB继续进行。
38.如权利要求37所述的设备，其特征在于，还包括测量单元，所述测量单元配置成从如下部件的至少其中之一向所述处理器提供测量结果：数据缓冲器、解码器和媒体播放单元。
39.一种用于监视和评估所传送的媒体的质量的质量监视器，包括：
-测量结果接收器，用于接收有关使用第一RAB的移动终端的正在进行的多媒体会话的质量测量结果，
-处理器，用于评估所述质量测量结果，并确定是否需要媒体相适的第二RAB来满足所述正在进行的多媒体会话的质量要求，以及
-PDP上下文触发单元，配置成：在所述质量被认为不可接受的情况下向所述移动终端或向所述接入网中的GGSN节点发送消息，所述消息基于所述正在进行的媒体传送的质量要求来触发媒体相适的第二RAB，使得所述会话能够通过所述第二RAB继续进行。
40.如权利要求39所述的质量监视器，其特征在于，配置成在所述移动终端当前连接到的移动接入网中实现，或在当前控制所述会话的多媒体服务网络中实现。
41.如权利要求39或40所述的质量监视器，其特征在于，配置成从如下的至少其中之一接收所述质量测量结果：所述移动终端当前连接到的移动接入网、当前控制所述会话的多媒体服务网络和所述移动终端。
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