为选路经过分组交换网的移动台始发呼叫 提供所需服务质量(QOS)级别的系统和方法 【发明背景】
发明技术领域
本发明涉及电信系统，具体来说是一种为选路经过分组交换网的移动台始发呼叫提供所需服务质量(QOS)级别的系统和方法。
相关技术描述
目前存在现有的和建议的网络体系结构，用于将无线电信网中移动台(MS)始发的呼叫(即MS始发呼叫)选路经过诸如因特网协议承载语音(VOIP)的网络的分组交换网。在这些体系结构中，建立呼叫要在移动网中某一移动交换中心(MSC)和某一提供到VOIP网接口的VOIP网关之间使用综合业务用户部分(ISUP)信令。但是，目前在MSC和网关之间的ISUP交互不具备移动网所需服务质量(QOS)级别的任何协商。既然目前没有协商，移动网就必须采用VOIP所能提供的任何QOS。
如今，由于空中接口的限制移动网通常具有比有线网低的QOS。对于长距离呼叫，移动呼叫被传输到本身为电路交换网的公用交换电话网(PSTN)来保持QOS。如果移动呼叫选路经过VOIP网，则需要某种QOS保证以确保QOS不会下降到可接受级别之下。当前MSC和VOIP网关之间的交互并不为呼叫确保QOS。
对这里公开的上述缺陷和不足，还没有已知的关于解决方案的现有技术示教。为了克服现有解决方案的不利之处，有利的是拥有一种为选路经过分组交换网的移动台始发呼叫提供所需服务质量(QOS)级别的系统和方法。而且，这种系统应该提供一种更健壮的网络体系结构。本发明就提供这样一种系统和方法。
发明概述
一方面，本发明是一种为在移动无线电信网中始发并选路经过分组交换网的呼叫提供所需服务质量(QOS)级别地系统。该系统包括一个用于从移动网向分组交换网发送所需QOS指示的移动交换中心、在分组交换网内用于确定能否提供所需QOS的装置、以及一个在分组交换网内用于向移动网发送能否提供所需QOS的指示的网关。
另一方面，本发明是一种为在移动无线电信网中始发并选路经过分组交换网的呼叫提供所需服务质量(QOS)级别的方法。该方法包括以下步骤：从移动网向分组交换网发送所需QOS的指示、在分组交换网中确定能否提供所需QOS、然后一旦确定能够提供所需QOS就从分组交换网向移动网发送能够提供所需QOS的指示。这种方法还可能包括一旦确定不能提供所需QOS就从分组交换网向移动网发送不能提供所需QOS的指示。这种指示也可以提供可用QOS级别。
又一方面，本发明是一种在移动交换中心(MSC)连到多个分组交换网时为在移动无线电信网中始发并选路经过某一分组交换网的呼叫提供所需服务质量(QOS)级别的方法。该MSC可以同时从移动网分别向多个分组交换网中每个网发送所需QOS的指示。然后，每个分组交换网确定其能否提供所需QOS并向该MSC发送能否提供所需QOS的指示。可选的是，MSC可以顺序查询分组交换网以确定该QOS可用。之后，在MSC中确定是否有分组交换网能够提供所需QOS，然后一旦确定至少其中一个分组交换网能够提供所需QOS就由MSC从该多个分组交换网中选择一个来路由该呼叫。
还有一方面，本发明是一种从具有MSC的移动无线电信网接入某个分组交换网的方法。该方法包括这些步骤：在MSC和多个分组交换网之间建立多个信令连接、从MSC向该多个分组交换网发送多个接入消息。之后，从多个分组交换网中每个网分别向MSC发送接入响应消息，然后从响应的分组交换网中选择一个来接入。
附图简述
对于本领域的技术人员而言，参考下面的附图结合详述本发明会更易于理解，其多个目的和优势也会更加明显，其中：
图1是网络体系结构的简化框图，其中可以实施本发明的方法以便向选路经过因特网协议承载语音(VOIP)的网络的MS始发呼叫提供所需QOS级别；
图2是说明图1中MSC和VOIP网关之间用于选路经过VOIP网的MS始发呼叫的消息流的序列图；
图3是体系结构优选实施方案的简化框图，其中此体系结构用于经过VOIP网路由MS始发呼叫并为该呼叫提供所需QOS级别；
图4是说明在MSC连到一个以上VOIP网关时经过VOIP网路由MS始发呼叫的消息流的序列图；以及
图5是说明当没有VOIP网能够提供所需QOS时路由MS始发呼叫的消息流的序列图。
实施方案详述
本发明是一种为选路经过诸如因特网协议承载语音(VOIP)的网络、异步传输模式(ATM)网络等分组交换网的呼叫提供所需服务质量(QOS)级别的系统和方法。本发明主要应用于由无线电信网中移动台(MS)始发的呼叫(即MS始发呼叫)。此外，本发明提供一种比当前所建议体系结构更健壮的网络体系结构。
图1是网络体系结构1的简化框图，其中可以实施本发明的方法以便向选路经过VOIP网3的移动台(MS)2始发呼叫提供所需QOS级别。MSC 4使用综合业务用户部分(ISUP)消息来建立与一个VOIP网关(GW)6的连接5。VOIP网中的目的地是终接网关(T-GW)7。关守(GK)8维护关于等待延迟、拥塞等VOIP网的全部状态。成功选路经过VOIP网的呼叫从T-GW被发送到业务交换点(SSP)9作进一步路由。
图2是说明图1中MSC 4和VOIP网关6之间用于选路经过VOIP网3的MS始发呼叫的消息流的序列图。带有新定义的所需QOS参数12的ISUP初始地址消息(IAM)11从MSC被发送到网关。所需QOS参数指定了影响QOS的性能级别如VOIP网3中允许的路由器跳数、所需带宽、和/或向T-GW 7传输分组所允许的等待时间。网关可以使用H.323中所概述的过程参询关守8来确定是否可能提供所需QOS。这种确定基于在IAM消息中所提供的MDN，它确定了在网络目的端的T-GW。网关向关守发送接纳请求(ARQ)消息13，而关守确定其QOS并向网关返回接纳确认(ACF)消息14。
下面的表1说明了在ISUP初始地址消息(IAM)中所需QOS参数的用途。ISUP初始地址消息(IAM)所需QOS参数作为可选参数以下面的格式发送：所需QOS值备注可选参数代码设为任意合适的值可选参数长度指示符指示用于以毫秒计的时延(等待时间)请求、路由器跳数请求、以及可用带宽请求所需的八位字节总数可选参数八位字节以毫秒计的时延(等待时间)请求、路由器跳数请求、以及可用带宽请求
表1
在确定QOS之后，网关6向MSC 4发送ISUP地址收全消息(ACM)15，并包括可用QOS参数16指示了VOIP网能够提供的QOS级别，从而指示了VOIP网是否可以满足所要求的服务质量(所需QOS)。如果可以支持所需QOS，则呼叫选路到网关、经VOIP网、至SSP 9。
下面的表2说明了在ISUP地址收全消息(ACM)中可用QOS参数的用途。ISUP地址收全消息(ACM)可用QOS参数作为可选参数以下面的格式发送：可用QOS值备注可选参数代码设为任意合适的值可选参数长度指示符指示了以毫秒计的时延(等待时间)、路由器跳数、以及可用带宽所需的八位字节总数可选参数八位字节以毫秒计的时延(等待时间)、路由器跳数、以及可用带宽
表2
某些应用比其他应用需要VOIP网中更多的带宽，而且在任何同一时刻多个应用也可能竞争可用带宽。移动呼叫必须具有分配给它的足够带宽以确保所需QOS被提供。如果移动呼叫还具有与之相关的数据或图形，则VOIP网可能指示仅够语音的可用带宽。于是，MSC可能试图将呼叫路由经过另一VOIP网或PSTN，或者可能向主呼叫用户提供一个通告，通知他/她仅有用于语音呼叫的资源可用。
图3是体系结构20优选实施方案的简化框图，其中此体系结构用于使MS始发呼叫选路经过VOIP网并为该呼叫提供所需QOS级别。在优选实施方案中，MSC 4使用多个ISUP连接21来与多个VOIP网关22～25通信。每个VOIP网可能有多个网关，而且该体系结构可能涉及多个VOIP网。在实际实现中，当本地电信公司运行MSC而与之竞争的长途电信公司运行VOIP网时，就可能出现这种配置，。
在图3所示例子中，网关-1A(22)和网关-1B(23)连到VOIP网-1(26)，而网关-2A(24)和网关-2B(25)连到VOIP网-2(27)。在VOIP网-1的终接侧是终接网关-1(T-GW-1)28。关守-1(GK-1)29也是VOIP网-1的一部分。在VOIP网-2的终接侧是终接网关-2(T-GW-2)31。关守-2(GK-2)32也是VOIP网-2的一部分。由VOIP网-1或者VOIP网-2传输的呼叫被路由到SSP 9。
通过把MSC 4连到多个网关22～25可以提供更健壮的体系结构。目前所设想的体系结构只使用单个网关，而单个网关可能失效造成无线网无法接入VOIP网。多个网关提供冗余以及即使在某一网关失效时仍提供可接入VOIP网的路径。
图4是说明在MSC4连到一个以上VOIP网关以及一个或多个VOIP网时使MS始发的呼叫选路经过某一VOIP网的消息流的序列图。出于解释的目的，MSC表示为连到网关-1A(22)、网关-2A(24)和包括网关-N(33)的多个其他网关。在这种配置中，MSC可以把ISUP消息发送到一个或多个VOIP网中的多个网关。因此，呼叫更有可能以所需QOS成功建立。
MSC 4发送多个IAM消息34～36，给每个所连网关一个。该IAM消息每个都包括所需QOS参数12，而且只要呼叫建立时间没有超时就可被同时或顺序发送到每个网关。如果IAM消息是顺序发送，则MSC可能会有总是首先尝试的优选网关。
如上面图2所示，每个网关于是可以参询与VOIP网关联的关守，而网关就连到此关守以确定能够提供的QOS级别。在确定QOS后，每个网关分别向MSC 4返回ACM消息，其中包括可用QOS参数16。可用QOS参数指示了VOIP网能够提供的QOS级别，从而指示了VOIP网是否可以满足所要求的服务质量(所需QOS)。
然后，呼叫可以用多种可选方式其中之一进行选路。首先，MSC可以把呼叫路由到第一个发送带有满足或超过所需QOS的可用QOS的ACM消息的网关。其次，MSC可以在预定时间周期内采集响应，然后把呼叫路由到报告了最好的可用QOS的网关。
图5是说明在任何VOIP网都不能够提供所需QOS时路由MS始发呼叫的消息流的序列图。最初的过程与图4所述相同。MSC 4发送多个IAM消息41～43，给每个所连网关一个，其中每个消息中包括所需QOS参数。然后，每个VOIP网确定其能否提供所需QOS。接着，每个网关向MSC 4返回ACM消息，其中包括可用QOS参数。在图5所示例子中，相关联的VOIP网都不能提供所需QOS。因此，在48处MSC可以把呼叫路由到诸如公用交换电话网(PSTN)的可选网络中某个节点而不是VOIP网。由于将呼叫选路经过VOIP网的优势之一是长途呼叫收费较低，所以因为呼叫被选路经过PSTN用户就会付比较高的价格。可以确定合适的价格，以及因为用户试图经过VOIP网进行呼叫，故运营商以此VOIP网价格提供呼叫，但VOIP网不能提供此业务。
因此可以确信从上面的描述中可以明显看出本发明的操作和构建。尽管所示和所述的系统和方法已经特征化为优选的，但显然可能作出各种变动和修改，而这并不脱离下面权利要求中所述的本发明范围。