CN101194484A - 通信路径分配实体和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明描述了通信路径分配实体和方法。实体(10)包括：接收器(11)，用于接收请求新通信会话的建立以及网络与一个或多个终端(20)之间的现有通信会话的改变的一个或两者的会话请求；以及处理器(12)，用于处理会话请求，并且用于对各通信会话分配一个或多个通信路径(21、23、25)。提供会话数据库(28)用于保存已分配的通信路径及其关联会话的记录。

Description

通信路径分配实体和方法
技术领域
本发明涉及用于在网络与多个终端之间的通信会话中分配通信路径的通信路径分配实体和方法。各终端可通过至少一个通信路径连接到网络。
背景技术
在通信***中，特别是在移动通信***中，给定终端可通过多个通信路径连接到网络。这类通信路径例如可由提供多个承载的子网或接入网或者由终端通过其中能够与网络进行通信的多个子网或接入网来提供。
WO 00/57604 A1描述了用于建立并行呼叫的方法和装置。这个文献描述了在其中可处理一个用户的多个呼叫的移动通信***。呼叫可具有不同的承载能力。如果具有其承载能力的另一个呼叫请求请求建立，则另一个并行呼叫可被建立，或者呼叫可置于保持状态或可断开连接或可置于等待状态。检查多个呼叫的承载能力，以确定任何一个呼叫是否具有相同的承载能力。还检查任何一个呼叫是否满足承载要求以及是否可被保持。
发明内容
本发明的目的是对于允许网络与终端之间的多个通信路径的这类***进行改进，特别是提供更大的灵活性。
这个目的通过本发明的独立权利要求中所述的通信路径分配实体和通信路径分配方法来解决。在从属权利要求中描述了优选的实施例。
根据本发明，提供接收器用于接收会话请求，在其中，会话请求要求新通信会话的建立以及网络与终端之间的现有通信会话的改变的这两者中的一个或两者。此外，提供处理器用于处理会话请求以及用于向各通信会话分配一个或多个通信路径。处理器还设置成可在会话数据库中保存已分配的通信路径及其关联会话的记录。
要注意，会话可涉及一个终端(例如在点对点或单播通信中)或者涉及若干终端(例如在一点对多点或广播通信中)。
通过提供专用通信路径分配实体，本发明实现了增加的灵活性的目的。也就是说，通过能够接收和处理会话请求，通信路径分配实体可灵活地适应所述会话请求的发送方、如通信端点的希望和期望。因此，能够让例如终端在会话请求中提供偏好信息，通信路径分配实体然后可针对分配操作来考虑这个偏好信息。
此外，根据本发明，保持优选地在每次会话状态改变时被修改的会话数据库。在会话数据库的帮助下，通信路径分配实体收到关于所有会话及其状态的通知，并且可优选地在分配新的通信路径或者重新分配现有通信路径时采用来自会话数据库的信息。
总之，本发明提供一种新型的网络实体，它提供向通信会话灵活分配和重新分配通信路径的功能性，由此能够考虑用于进行分配判定的各种类型的判定信息，例如(终端用户或网络运营商的)偏好信息、终端能力信息、资源可用性信息或者网络负载信息。
通过下面的详细实施例的描述，本发明的这些及其它优点将变得更为明显。
附图说明
图1是本发明的一实施例的示意性框图；
图2是包括多个子网的通信***的环境中的本发明的示意性框图；
图3是流程图，示出本发明的一个方法实施例；
图4是流程图，示出本发明的另一个方法实施例；以及
图5是流程图，示出本发明的又一个方法实施例。
具体实施方式
图1示出本发明的一个基本实施例的示意性框图。附图标记10指通信路径分配实体，它包括用于接收会话请求27的接收器11。此外，提供处理器12用于处理会话请求27。图1的实例示出三个通信路径21、23和25，它们将相应的路径控制元件22、24和26与终端20连接。终端20表示为无线终端，它是本发明的一个优选应用，但终端20也可以是有线终端。
图1只是一个示意性实例，在实际网络中，会存在多个终端20，各终端能够通过至少一个通信路径与网络进行通信。
图1还示出会话数据库28，在其中，处理器12保存已分配的通信路径及其关联会话的记录。优选地，每当由于加入采用新通信路径和/或再使用现有通信路径的新会话，和/或由于通过添加、删除或修改通信路径改变了现有会话，和/或由于取消分配通信路径或者删除陈旧会话引起会话状态改变时，处理器12修改或更新会话数据库28。
图1还示出网络数据库29，在其中保存网络相关信息，例如由网络运营商所设置的分配偏好、关于网络的瞬间或预计负载的网络负载信息以及关于网络节点的配置和能力的网络基础设施信息。
通信路径21、23和25可通过任何适当或预期方式来提供。例如，它们可在至少两个不同的子网31、32和33上提供，如图2所示。处理器优选地设置成可在这类子网31、32和33中单独分配通信路径。例如，子网31-33可以是电路交换无线接入网和/或分组交换无线接入网。
要注意，优选地在设置于这类接入或连接网络31、32和33之后的核心网络部分34中提供通信路径分配实体10。核心网络部分34的一个优选实例是因特网协议多媒体子***(IMS)。在传统网络中，IMS没有到任何终端20的任何直接连接，而必须依靠接入网的通信/承载服务，没有在各个接入网之间选择或重新设置具体通信路径(又可称作通信支路)的可能性。特别是，传统***无法根据诸如偏好信息、终端能力信息、资源可用信息或者网络负载信息之类的信息来进行具体的分配判定。
与此相反，本发明提供通信路径分配实体10，它可在子网31-33之间对每一个通信会话灵活地分配、重新分配或取消分配各个通信路径或支路。
例如，通信路径21可以是通过GSM网络的电路交换路径。通信路径23可以是通过UMTS网络的分组交换路径。通信路径25可以是通过WLAN的分组交换路径。然后，根据本发明的一个实例，通信路径分配实体10可根据会话请求中所提供的和/或从其它源(例如网络数据库29)所提供的预定判定信息来分配通信路径21、23和25，以灵活地分配通信路径。例如，可能存在通过电路交换通信路径21发送语音呼叫的网络偏好。但是，如果通信路径21已通过另一个会话使用，并且实体10接收对终端20的另一个语音呼叫的会话请求27，则实体10可设置成判定将其它通信路径23和25的一个或两个用于进行最新预期的语音呼叫。在确定通信路径21不可用之后，这可能包括检查通信路径23或25是否可用，然后再通过路径之一路由该语音呼叫，或者在没有其它路径可用时拒绝该会话请求。
在另一个实例中，即使电路交换通信路径21可用，并且接收到语音呼叫的新会话请求，实体10也可设置成首先确定分组交换通信路径23或25这两者其中之一是否正在使用(这种确定优选地通过检查会话数据库28来进行)，然后通过共享现有通信路径23或25这两者其中之一来以分组交换方式进行所请求语音呼叫。
在各种情况下，如果执行了会话的任何变化，则相应地更新数据库28。
为了建立或者从给定会话去除通信路径，通信路径分配实体10适当地与通信路径控制元件22、24或26进行通信。这类通信路径控制元件例如可以是移动交换中心(MSC)、服务GPRS服务节点(SGSN)、呼叫/会话控制功能(CSCF)或类似的控制节点。
要注意，例如由于终端20的移动性、由于网络中的业务条件等，图1所示的通信路径21、23和25不一定始终可用。特别是从这个方面看来，本发明是有利的，因为它可根据其可用性和所表明的偏好灵活地分配通信路径。由于这种灵活性，可避免会话请求的拒绝。
应当注意，语音呼叫的上述实例实际上只是一个实例而决不是限制。本说明和权利要求书的含义中的会话涉及任何种类的通信，例如还涉及数据呼叫和其它类型的通信服务，并且可涉及对一个终端(例如点对点通信)或者对若干终端(例如一点对多点或广播通信)的通信。
此外，在图1和图2的实例中，实体10表示为物理单元、如网络节点或服务器。但应当注意，本说明书和权利要求书的含义范围内的实体是适于提供所述功能的任何装置，并且可以是物理单元、如网络中的网络节点或服务器，或者可以是共同提供所述功能的多个物理单元的分布式体系结构。在物理单元中或者在分布式体系结构中，通信路径分配实体可表现为主软件、硬件或者软件和硬件的任何适当的结合。
根据一个优选实施例，通信路径分配实体10的处理器12以下列方式设置：它可对于各会话单独分配从网络到终端的N个下行链路通信路径以及从终端到网络的M个上行链路通信路径，其中，N≥0、M≥0且M+N≥1。此外，还能够请求上游和下游方向上的不同特性，例如不同的比特率、等待时间等。这再次强调了本发明的的概念的灵活性。
本发明的通信路径分配实体优选地能够使其分配判定基于包含偏好信息、终端能力信息、资源可用性信息和网络负载信息的一个或多个的信息。优选地，信息的至少一部分从会话请求中提取，特别是偏好信息以及可能还有终端能力信息。后者可能是会话由终端20始发的情况，因为会话请求然后还由终端20发送，以及终端20可将它自己的能力和/或偏好加入会话请求。偏好信息的一个实例是关于某些类型的呼叫(例如视频呼叫)应当通过特定类型的通信路径、例如通过WLAN连接来发送的指示。终端能力信息的一个实例是关于终端不能处理某种类型的呼叫、例如没有视频处理能力的指示。
但是，同样可将某些类型的信息、特别是偏好信息加入由终端20终止的会话，例如以对通信提供一定数量的带宽。
除了终端20其中之一的用户所提供的用户偏好信息之外，偏好信息也可能是由网络的运营商所设置的网络运营商偏好信息。这种网络运营商偏好信息优选地保存在网络数据库29中。
资源可用性信息的一个实例是通信路径21、23和25的一个或多个是否可用于会话的指示。可用性信息可表明，例如由于另一个会话正在使用而不可用，或者例如由于移动终端20处于覆盖区域之外而对任何会话不可用。根据一个优选实施例，处理器12设置成可确定来自会话数据库28的资源可用性信息的至少一部分。换言之，优选地，通信路径分配实体10可通过检查会话数据库28来确定特定路径路径是否可用。
网络负载信息的一个实例是对于网络或者网络的某些部分正在使用的程度的指示。本发明的通信路径分配实体然后可优选地用于通过使负载均匀分布的方式来分配通信路径，以提供负载均衡。根据一个优选实例，网络负载信息可包括分别与子网31、32和33相关联的子网负载信息，如图2所示。处理器12则优选地经过设置，使得在判定是否分配特定子网中的通信路径时，考虑该特定子网的子网负载信息。例如，如果子网31是电路交换网络、如GSM网络，并且具有高业务负载(例如使用超过90％)，而分组交换子网32(例如WLAN)上的网络负载较低，则通信路径分配实体10可判定优选地分配子网32中的通信路径。
图3示出本发明的一个基本方法实施例的流程图。在步骤S31接收到会话请求之后，在步骤S32处理会话请求，以及基于会话请求和基于一种或多种类型的判定信息的一个或多个通信路径的分配在步骤S33执行。以上给出判定信息的实例。最后，在步骤S34，适当地更新会话数据库28，以表示会话的添加和删除，和/或表明与给定会话相关联的一个或多个通信路径的变化。
现在描述某些更详细的实例。如上所述，建立通信的会话请求基本上可具有两个来源，即来自终端20对于终端始发会话，以及来自由终端20终止的会话中的另一个通信合作方。但是，还能够接收涉及正进行会话的修改、例如涉及对正进行会话添加或删除特定通信路径的会话请求。除了有关通信合作方之外，涉及改变正进行会话的这类会话请求还可由例如在网络本身中的其它源发出。最后，还能够接收结束会话的会话请求。这类请求同样可来自那个会话中涉及的通信合作方，或者来自例如网络中的其它源。
根据不同类型的会话请求，本发明的通信路径分配实体优选地经过设置，使得它可根据会话请求来建立新的通信路径，和/或根据会话请求重新分配现有通信路径，和/或根据会话请求取消分配现有通信路径。
会话请求本身可通过任何适当或合乎需要的方式来设置，并且例如可利用诸如DTAP(直接传输应用部分)协议、ISUP(ISDN用户部分)协议或者会话启动协议(SIP)之类的适当协议。会话请求可包含各种类型的信息，例如主叫方(始发方)、被叫方(目的地)或者(在多播或广播的情况下)被叫方/目的地的列表或者组标识符。会话请求还可包括包含会话特定参数的会话描述。这些会话特定参数可包括上述种类的判定信息，例如偏好信息、终端能力信息等。例如，会话请求可包括各个上游和下游通信路径的不同特性(例如比特率、等待时间等)的请求。还可请求M个上行链路通信路径和N个下行链路通信路径，其中，M≥0、N≥0以及M+N≥1。
此外，会话请求可包含识别特定的正进行的会话的信息以及以预定方式修改那个会话、例如添加和删除预定通信路径的指示。会话请求还可包含来自涉及会话的通信合作方其中之一或者来自网络运营商的偏好信息，例如
-特定类型的通信路径的使用，
-特定通信参数的使用，例如允许或禁止从SIP呼叫到电路交换呼叫的转换，以及
-对于特定用户允许或禁止上行链路通信路径和下行链路通信路径的某些组合。
对会话的通信路径的分配表示执行映射。这个操作可基于会话请求中包含的、关于关联相应通信路径的资源可用性、运营商总体偏好(例如类型A的所有呼叫优选地通过类型B的通信路径来路由)和通信合作方其中之一特定的运营商偏好(例如优惠用户、常规用户等)以及正进行会话的一般状态和涉及为其发送所述的会话请求的终端的正进行会话的状态的如上所述的信息。例如，如果被叫方已经具有某些已建立会话，则可能无法对同一个通信路径添加另一个会话，例如，如果电路交换呼叫将被建立，并且被叫方已经具有正进行的电路交换呼叫，则被叫方无疑正忙，或者在另一方面，同一个通信路径将被使用(例如对所有会话使用GPRS通信路径，而不是WLAN通信路径，反之亦然)。为了以这种方式执行判定，通信路径分配实体优选地访问会话数据库28以获得相应细节。
作为处理和分配判定过程的结果，多个结果是可能的：
-整个请求或者请求的一部分被拒绝(例如没有足够资源、不能分配预期通信路径等)，
-在上行链路和/或下行链路方向上向相应通信路径控制元件22、24或26请求通信路径建立，以及
-对于每个成功建立的会话，适当地更新会话数据库28。
一旦通信路径分配实体已经完成会话和通信路径的分配或映射，其它***实体就负责执行与终端移动性、如切换等相关的动作。但是，对于通信路径被中断的事件，通信路径分配实体及对应方法优选地设置成使得存在用于执行以下步骤的机构：
-通过关联通信路径控制元件重新建立通信路径，使得不需要会话数据库28中的改变。任选地，可监测必须重新建立通信路径的频度，以能在以后避免因不稳定而产生的某些这类路径；
-通过另一个通信路径控制元件重新建立通信路径，即，对会话分配新的通信路径，然后相应地更新会话数据库，即取消分配已中断通信路径并在记录中分配新的通信路径；
-采用其余通信路径来保持会话，即，仅通过在记录中表明已中断通信路径已经取消分配，来更新会话数据库，和/或
-关闭整个会话，即发信号通知有关的所有通信路径控制元件、并且还可发信号通知终端，以及通过表明会话结束来更新数据库，或者例如从会话数据库中同时删除会话。
作为一个选择，可设置成对于会话数据库28检查一致性，以避免陈旧条目保留在其中。为了避免条目在会话数据库中变得陈旧，可相对于条目的变化来监测每个会话条目的预定时间段，例如每当发生变化时被重置的超时段。如果预定时间段到期，则会知道，对于那个特定条目，在该时间段中没有进行更新或请求。如果对于那个条目没有出现进一步更新或请求，则会话数据库然后可例如将该条目的记为可能陈旧，并在也可能为零的第二预定时间段之后将它删除，或者通信路径分配元件10可在通信路径和会话之间对整个数据库28检查一致性。
现在参照图4和图5来描述上述特征的一个实例。
在图4中，在步骤S41中接收到会话请求之后，过程S42确定与会话请求中所识别的终端关联的用户是否已经使通信路径被建立。这通过访问会话数据库28来进行。如果没有，则过程转到步骤S47，在其中，确定是否可建立新的通信路径。但是，如果用户在会话数据库中具有会话，则检查已建立通信路径是否可用于所请求的会话。已建立通信路径的使用可能表示由两个会话共享一个路径，或者可能表示重新分配从一个会话到另一个会话的通信路径。如果不可能或者不希望使用，则过程再次转到步骤S47。
如果可使用已建立通信路径，则在必要时对它们进行修改(步骤S44)，然后更新会话数据库(S45)以及确认请求(S46)。
另一方面，如果步骤S42或步骤S43的结果为否定，则过程在步骤S47中确定是否能建立新的通信路径。如果不能，则在步骤S49拒绝该请求。否则，在S48建立新的通信路径，然后再次更新会话数据库(S45)以及确认请求(S46)。
图5示出图4的方法的变形，并且等效元件具有相同的附图标记，使得不需要进行赘述。在图5的方法中，在步骤S48已经建立新的通信路径之后，检查是否因新建的通信路径使某些旧路径变得陈旧。如果不是，则过程转到步骤S46，但如果是的话，则过程在步骤S52释放旧的通信路径。然后，在步骤S45再次适当更新会话数据库，其中，在这种情况下，会话条目经过适当修改以注意到已经释放旧的通信路径。
在本发明的实例中，现有的和新的会话的特性与可能取决于终端能力、通信路径的可用性和资源利用情况的通信路径的所允许(对于用户)和可能的(技术上和/或物理上可能的)组合共同起重要作用。
本发明的方法可通过上述方式的任一种来体现，特别是可采取计算机程序产品的形式来体现，计算机程序产品设置成当运行于通信网络的通信路径分配实体(例如网络节点或网络服务器)时执行分别描述的方法步骤。
尽管已经参照具体详细实施例描述了本发明，但这些仅用于使本发明更容易理解，而不是要进行限制。保护范围由所附权利要求书定义。权利要求书中的附图标记用来使权利要求便于阅读，而没有限制作用。

Claims (23)

1.一种用于分配网络与多个终端(20)之间的通信会话中的通信路径(21、23、25)的通信路径分配实体(10)，各所述终端(20)可通过所述通信路径(21、23、25)的至少一个连接到所述网络，所述通信路径分配实体(10)包括：
接收器(11)，用于接收请求新通信会话的建立以及所述网络与所述终端之间的现有通信会话的改变的一个或两者的会话请求(27)，
处理器(12)，用于处理所述会话请求(27)以及用于对各所述通信会话分配所述通信路径(21、23、25)的一个或多个，其中，所述处理器(12)设置成可在会话数据库(28)中保存已分配的通信路径(21、23、25)及其关联会话的记录。
2.如权利要求1所述的通信路径分配实体(10)，其特征在于，所述处理器(12)设置成对于各会话单独分配从所述网络到所述终端的N个下行链路通信路径以及从所述终端到所述网络的M个上行链路通信路径，其中，N≥0、M≥0且M+N≥1。
3.如权利要求1或2所述的通信路径分配实体(10)，其特征在于，所述通信路径(21、23、25)在设置成可访问所述终端(20)的至少两个不同的子网(31、32、33)上提供，以及所述处理器(12)设置成对于通信会话单独分配所述子网(31、32、33)中的通信路径(21、23、25)。
4.如权利要求3所述的通信路径分配实体(10)，其特征在于，所述终端(20)是无线终端，以及所述子网(31、32、33)包括电路交换无线接入网和分组交换无线接入网。
5.如权利要求1至4中任一项所述的通信路径分配实体(10)，其特征在于，所述通信路径分配实体在因特网协议多媒体子***(34)中提供。
6.如权利要求1至5中任一项所述的通信路径分配实体(10)，其特征在于，所述处理器(12)设置成可根据包含下列中一个或多个的信息来分配所述一个或多个通信路径(21、23、25)：
-偏好信息，
-终端能力信息，
-资源可用性信息，以及
-网络负载信息。
7.如权利要求6所述的通信路径分配实体(10)，其特征在于，所述处理器(12)设置成从所述会话请求(27)中提取所述信息的至少一部分。
8.如权利要求6或7所述的通信路径分配实体(10)，其特征在于，所述偏好信息包括由所述终端其中之一的用户所设置的用户偏好信息以及由所述网络的运营商所设置的网络运营商偏好信息这两者中的一个或两者。
9.如权利要求6至8中任一项所述的通信路径分配实体(10)，其特征在于，所述处理器(12)设置成可从所述会话数据库(28)中确定所述资源可用性信息的至少一部分。
10.如权利要求6至9中任一项所述的通信路径分配实体(10)，其特征在于，所述网络负载信息包括分别与所述网络的子网(31、32、33)相关联的子网负载信息，以及所述处理器(12)设置成可在判定是否分配特定子网(31、32、33)中的通信路径(21、23、25)时，考虑所述特定子网的子网负载信息。
11.如权利要求1至10中任一项所述的通信路径分配实体(10)，其特征在于，所述处理器(12)设置成可执行以下步骤的一个或多个：
-根据所述会话请求来建立新的通信路径，
-根据所述会话请求重新分配现有通信路径，以及
-根据所述会话请求取消分配现有通信路径。
12.一种用于分配网络与多个终端(20)之间的通信会话中的通信路径(21、23、25)的通信路径分配方法，各所述终端(20)可通过所述通信路径(21、23、25)的至少一个连接到所述网络，所述通信路径分配方法包括：
接收(S31、S41)用于请求新通信会话的建立以及所述网络与所述终端之间的现有通信会话的改变的一个或两者的会话请求(27)；
处理(S33、S42、S43、S47)所述会话请求(27)，以及对各所述通信会话分配(S33、S44、S48)所述通信路径(21、23、25)的一个或多个；以及
在会话数据库(28)中保存(S34；S45)已分配的通信路径(21、23、25)及其关联会话的记录。
13.如权利要求12所述的通信路径分配方法，其特征在于，所述分配步骤(S33、S44、S48)包括为各会话单独分配从所述网络到所述终端的N个下行链路通信路径以及从所述终端到所述网络的M个上行链路通信路径，其中，N≥0、M≥0且M+N≥1。
14.如权利要求12或13所述的通信路径分配方法，其特征在于，所述通信路径(21、23、25)在设置成可访问所述终端(20)的至少两个不同的子网(31、32、33)上提供，以及所述分配步骤(S33、S44、S48)为通信会话单独分配所述子网(31、32、33)中的通信路径(21、23、25)。
15.如权利要求14所述的通信路径分配方法，其特征在于，所述终端(20)是无线终端，以及所述子网(31、32、33)包括电路交换无线接入网和分组交换无线接入网。
16.如权利要求12至15中任一项所述的通信路径分配方法，其特征在于，所述通信路径分配方法应用于因特网协议多媒体子***(34)。
17.如权利要求12至16中任一项所述的通信路径分配方法，其特征在于，所述一个或多个通信路径(21、23、25)的所述分配基于包含下列中一个或多个的信息：
-偏好信息，
-终端能力信息，
-资源可用性信息，以及
-网络负载信息。
18.如权利要求17所述的通信路径分配方法，其特征在于，包括从所述会话请求(27)中提取所述信息的至少一部分。
19.如权利要求17或18所述的通信路径分配方法，其特征在于，所述偏好信息包括由所述终端其中之一的用户所设置的用户偏好信息以及由所述网络的运营商所设置的网络运营商偏好信息这两者中的一个或两者。
20.如权利要求17至19中任一项所述的通信路径分配方法，其特征在于，包括从所述会话数据库(28)中确定所述资源可用性信息的至少一部分。
21.如权利要求17至20中任一项所述的通信路径分配方法，其特征在于，所述网络负载信息包括分别与所述网络的子网(31、32、33)相关联的子网负载信息，以及在判定是否分配特定子网(31、32、33)中的通信路径(21、23、25)时，考虑所述特定子网的子网负载信息。
22.如权利要求12至21中任一项所述的通信路径分配方法，其特征在于，还包括以下步骤中的一个或多个：
-根据所述会话请求来建立新的通信路径，
-根据所述会话请求重新分配现有通信路径，以及
-根据所述会话请求取消分配现有通信路径。
23.一种计算机程序产品，设置成当在通信网络中的通信路径分配实体上执行时执行如权利要求12至22中任一项所述的方法。
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