CN101292543A - 用于在网络转接单元和控制单元中转发信令数据的方法以及相应的单元 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种方法，其中网络转接单元(IM－MGW)借助所接收的数据的值将信令数据与有用数据分开。信令数据发送给控制单元(MGCF)。通过该措施尤其是可以简单地连接两个不同的数据传输网络(CS，IMS)来用于视频电话。

Description

用于在网络转接单元和控制单元中转发信令数据的方法以及相应的单元
技术领域
本发明涉及一种用于在网络转接单元中转发信令数据的方法，具有以下步骤：
-在网络转接单元或网关中通过数据传输连接或通过传输连接从第一数据传输网络(CS)接收数据，在该数据传输连接或传输连接中为了两个终端设备(MS1，MS2)或一组终端设备之间的数据传输服务而传输信令数据和有用数据，
其中该网络转接单元在第一数据传输网络(CS)和第二数据传输网络(IMS)之间传输有用数据，在第一数据传输网络中按照第一信令方法传送数据，在第二数据传输网络中按照第二信令方法传送数据，其中第一信令方法不同于第二信令方法。
背景技术
除了基于第三代伙伴项目(3GPP)的移动电话网络的所谓“电路交换(CS)域”之外，还可以将所谓的“IP多媒体子***(IMS)”用于语音和视频电话，而且必须在IMS和CS域之间进行有关服务的所谓“交互”，即需要借助对采用的信令的合适转换以及对数据所采用的传输格式的合适转换将这些服务关联起来。IMS除了用于3GPP接入网络“全球移动通信***”(GSM)和“通用移动电信***”(UMTS)之外还用于其它接入网络，例如“无线局域网”(WLAN)和“数字用户线”(DSL)。就是在这样的情况下首先期望通过IMS进行语音和视频电话。视频电话还可以在公共电话网、即所谓的“公共交换电话网络(PSTN)”中使用，在此通常用与在3GPP CS域中使用的相同的带内视频电话特殊协议来进行传输和信令。PSTN网络也需要与IMS交互。
目前，IMS和CS域或PSTN之间的交互仅仅用于标准的语音电话。本发明涉及用于其它服务、尤其是用于多媒体服务例如视频电话的相应交互。对此的需要不言自明，因为无论是在3GPP CS域还是在IMS中视频电话都是很有意义的，而且尤其是针对诸如WLAN或DSL等接入网络或针对新出现的网络接入可能(例如微波存取全球互通，WiMAX)。
IMS网络和CS网络、即PSTN或3GPP CS域之间的交互从3GPPRelease 6开始仅对3GPP TS 29.163中的纯语音电话做出了规定。根据TS 29.163，所谓“呼叫控制”信令的交互在所谓的“媒体网关控制功能”(MGCF)中进行。网络连接的交互，即有用数据的转发和重新包装以及必要情况下的代码转换都在所谓的“互联网多媒体介质网关”(IM-MGW)中进行。MGCF借助由ITU-T标准化的H.248协议通过所谓的“Mn”接口检查IM-MGW，这在3GPP TS29.332中进一步描述了。
在CS网络中采用承载独立呼叫控制(BICC)(参见ITU-T(国际电信联合会-电信标准化部分)Q.1902.x)或ISDN用户部分(ISUP)(参见ITU-T Q.761及其后)来进行“带外”呼叫控制的信令。在“呼叫控制”信令与传输连接分开进行的任何情况下，该方法还称为“带外”信令。下面在传输连接内部还存在交换信令消息的可能，这些消息称为“带内”信令。在ISUP的情况下使用时分多路复用(TDM)作为CS网络中的传输，在BICC的情况下借助互联网协议(IP)或异步传输模式(ATM)作为分组传输。对于ISUP来说，在“呼叫控制”信令期间为了建立会话可以借助所谓的ISUP“UDI后退”程序进行是采用纯语音电话还是使用纯视频电话的协商。对于BICC，该协商可以借助在3GPP TS 23.172中标准化的“业务变更和UDI后退”(SCUDIF)进行，后者也可以在会话期间实现语音电话和视频电话之间的切换。“UDI后退”和SCUDIF都使用带外信令。此外对ISUP和BICC都可以不采用上述程序，而是仅对视频电话尝试呼叫建立，并且在不支持视频电话的情况下中断该呼叫建立。与可选的语音和视频之间的协商相反，在事先已经选择了视频电话并且建立了相应的传输连接(即“承载”)之后，用于视频电话的语音和视频编解码的协商是“带内”的。对于视频电话，在CS网络中采用所谓的BS30数据连接，其具有64k字节/s的带宽。在该数据连接内采用由ITU-T标准化的协议族H.324，其中在3GPP CS域中选择与移动电话匹配的变形H.324M。在数据连接建立之后，多媒体连接的配置带内地通过由ITU-T标准化的H.245协议协商，尤其是协商所使用的视频编解码器和语音编解码器，以及各编解码器配置的细节。语音和视频以及信令数据借助H.223协议多路复用到同一个传输连接中。对于3GPP CS域，TS 26.110进一步描述了协议族H.245的使用，其中尤其是选择所谓的H.324M配置。
在建立3G-324M连接(即会话)时最重要的流程如下所示：
1.在ISUP或BICC呼叫建立信令启动之后，预留期望的“承载”所需要的资源，并继续建立传输连接。
2.启动“带内”协商。首先协商将哪个H.223“多路复用器级”用于该传输连接。
3.识别领导的、在需要时借助H.245协商打开多流连接的终端设备。该功能仅在开放双向逻辑信道时产生冲突的情况下才需要。该功能称为“主机或从机确定”(MSD)。
4.借助所谓的“终端能力集”H.245消息传输发送该消息的终端设备的功能。这样的消息与两个终端设备无关地被发送。所描述的功能包含以下信息：音频和视频编解码器及其特殊性质或其规格；多路复用器的功能范围，详细地说支持哪个适配层(例如“简单”还是“联网”的多路复用)及其特定于移动的扩展。
5.借助H.245信令对每个介质流都建立“逻辑”信道。从此时开始，无论有没有MSD，终端设备或IM-MGW都准备好开放“逻辑信道”，以交换语音有用数据和/或视频有用数据。在产生双向的“逻辑信道”时，确定信道号和最终采用的“介质功能”。
6.借助H.245定义多路复用特性。
7.启动视频、音频/语音或数据的传输。
在IMS中带外地借助所谓的“会话描述协议”(SDP)即IETF RFC2327协商视频电话，该协议借助所谓的“会话初始化协议”(SIP)IETFRFC 3261传输。在此是使用语音电话还是视频电话的协商与采用编解码器的协商关联，并在建立承载之前或之中进行。采用按照RFC3264的所谓SDP“offer-answer(提议-响应)”机制。在此供应商在SDP“offer(提议)”消息中发送所支持的编解码器的列表。在获得该消息之后，响应者发送SDP“Answer(响应)”消息，该消息包含该列表中该响应者支持并愿意使用的编解码器。响应者不允许给出未包含在SDP“提议”的列表中的编解码器。与CS域相反，对于语音和视频采用两个分开的传输连接(承载)，它们分别使用所谓的“实时传输协议”(RTP)IETF RFC3550。对于通过“通用分组无线电业务(GPRS)”接入网络的3GPP-IMS，3GPP TS26.235描述了用于视频电话的编解码器。
下面再次总结在CS域中和在IMS中用于视频电话的协议和编解码器：
CS网络(尤其是3GPP CS域)：
呼叫控制：BICC或ISUP。
纯语音电话和视频电话之间的协商对于ISUP可以借助“UDI后退”进行，对于BICC可以借助“SCUDIF”进行。
多媒体协议族：H.324M(H.324附件C)：
编解码器协商：通过建立的具有64kbit/s的CS承载进行H.245带内协商
视频编解码器：规定由H.263支持
H.261备选
MP4V-ES(简单视频简档级别0)备选
语音编解码器：规定由NB-AMR支持
WB-AMR(宽带AMR)备选
推荐G.723.1
传输：语音和视频多路复用到一个根据H.223附件A+B的承载中IMS(用于GPRS(通用分组无线电业务)接入网络的编解码器)：呼叫控制：SIP。
包括纯语音电话和视频电话之间的协商，也包括编解码器协商。
编解码器协商：在建立承载之前带外地借助在SIP中传输的SDP。
视频编解码器：规定由H.263支持
H.261备选
MP4V-ES(简单视频简档级别0)备选
语音编解码器：规定由NB-AMR和WB-AMR支持
传输：采用不同的所谓RTP“有效负载”格式为语音和视频使用两个分开的RTP承载：
语音：NB-AMR+WB-AMR：IETF RFC3267
视频：H.263：IETF RFC2429
H264(AVC)：IETF RFC3984
MPEG-4：IETF RFC3016
并行RTP介质流的同步借助所谓RTP“时间戳”进行，该时间戳通过“实时控制协议”(RTPC，参见IETF RFC3550)协商。
除了上面给出的编解码器之外，还可以采用终端设备支持的其它编解码器，尤其是在CS终端设备位于PSTN中或者IMS终端设备不能使用GPRS作为接入网络的时候。
在只用于语音电话的交互中，在两个网路中都是用带外信令。由此信令协议在两个数据传输网络的交界处的转换可以比较简单地进行，因为所有的信令消息都可以简单地组合到一个单元上。相反，在CS网络中或在视频电话中使用由IM-MGW接收的带内信令，而在IMS中使用由MGCF接收的带外信令。
但在其它多媒体服务或其它服务中还会出现以下问题：一起引导两个数据传输网络之间的信令。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种用于简单地实现两个不同的数据传输网络之间的信令的方法。本发明要解决的技术问题尤其是提用一种用于简单地实现两个不同的数据传输网络之间的信令的交互的方法，其中在第一数据传输网络中该信令带内地在分配给两个终端设备或一组终端设备之间的数据传输服务的传输连接中由网络转接单元(例如IM-MGW)接收或发送，而该信令在第二数据传输网络中带外地在控制单元(例如MGCF)中接收或发送，该控制单元与第一网络单元交换消息。此外还要给出相应的单元。
涉及方法的技术问题通过权利要求1中给出的方法步骤解决。扩展在从属权利要求中给出。
按照本发明的方法除了开头所述步骤之外还包括以下步骤：
-在网络转接单元中优选借助所接收的数据的值将信令数据和有用数据分离，
-所接收的信令数据以未变化的形式从网络转接单元转发到控制单元，
-可选地，在控制单元(MGCF)中基于通过信令数据确定的按照第一信令方法的信令消息，产生至少一个按照第二信令方法的信令消息，
-在该网络转接单元中将有用数据从第一数据传输网络转发给第二数据传输网络。
尤其是通过借助信令消息的值进行自动分离，可以简单地决定转发。这是用于影响两个数据传输网络的交界处的信令的多种可能的前提。不改变地转发信令消息使得可以实现很多新的应用，其中尤其是可以使用外部控制单元。
在扩展中，数据传输连接是位于用于物理数据传输的协议层之上的协议层中的连接。在下一个扩展中，数据传输连接借助信令消息建立和重新撤销。在此，向该数据传输连接分配自己的标识。例如数据传输连接是逻辑信道，即更高协议层中的连接。
在扩展中，数据传输连接用于传输至少两种不同类型的有用数据，尤其是语音数据和视频数据。在本说明书中也称为多媒体。
在扩展中，所述分离借助所接收的数据的值来执行，尤其是通过读取该数据并接着与比较数据相比较来执行。
在本发明方法的扩展中，所述第一信令方法是通过相同的传输段传输信令数据和有用数据的信令方法，即所谓的带内方法。相反，所述第二信令方法是通过不同的传输段来传输信令数据和有用数据的信令方法，即所谓的带外方法。尽管如此，通过这些扩展可以在两个数据传输网络之间传递信令数据。
在本发明方法的另一扩展中，第一数据传输网络是转接中继的数据传输网络、具有按照IP(互联网协议)的数据传输的数据传输网路或ATM(异步传输模式)传输网络。转接中继的数据传输网络例如是PSTN(公共交换电话网络)、ISDN(集成业务数字网络)、PLMN(GSM(全球移动通信***)公共陆地移动网络)或3GPP CS域。第二数据传输网络是一种按照互联网协议工作的数据传输网路，即在该网络中有用数据按照IETF(互联网工程任务协会)的互联网协议传输，而且尤其是按照SIP发布信令，该第二数据传输网络例如是IMS。
在本发明方法的扩展中，信令数据以信令数据分组传输，有用数据以有用数据分组传输。所述分离基于H.223多路复用代码-标识执行，该标识给出通过数据传输连接或传输连接传输的子数据流。为了实现信令，按照H.223采用值为0的多路复用代码。
在本发明方法的另一扩展中，执行以下步骤：
-通过外部传输段向控制单元转发信令数据，
-在控制单元中产生按照第二信令方法的信令消息。
由此可以分开地制造网络转接单元和控制单元。在选择地点时，与网络转接单元和控制单元设置在同一个外壳中并通过同一个网络部件供电的实施方式比较起来也具有更大的自由度。
在另一扩展中，控制单元还按照BICC或ISUP处理具有信令消息的信令数据。由此控制单元适用于处理多个信令协议，并且可通用。
在另一扩展中，在控制单元和网络转接单元之间传输按照标准ITU-T H.248或MEGACO或按照IETF的MGCP(媒体网关控制协议)的信令消息。但是其它使得不同制造商的单元可以协作的协议也是合适的。
在本发明方法的变形中，执行以下步骤：
-通过控制单元启动所述转发或分离。由此可以自动和选择性地执行分离，其中还可以设置不同的配置。
控制单元通过发送H.248消息来启动转发，该消息包含指示应当转发的标志(例如H245信令)。该标志尤其是H.248事件标志，例如事件名为“H245信令”。在另一扩展中，网络转接单元利用H.248通知-请求消息来转发信令消息，该H.248通知-请求消息包含待转发的信令消息作为参数。在扩展中，该参数是H.248事件的参数，其标志(例如H245信令)指示要转发消息。由此可以使用与在这一段开头所提到的H.248消息中相同的标志。通过使用该消息仅稍微扩大了H.248标准，而且只需要很少的信令消息。
在本发明中，信令数据从网络转接单元不加改变地转发给控制单元，其中还称为通道。尤其是，除了分离所需要的读取过程之外，网络转接单元不对该信令数据进行分析。网络转接单元仅检验这是否是信令数据。但是网络转接单元不确定这是何种信令数据。
在扩展中，首先控制单元(MGCF)终止按照第一信令方法的信令，即控制单元结束该信令，在一实施方式中还发送按照第二信令方法的信令消息，或者控制单元例如基于按照第二信令方法接收的信令消息开始按照第一信令方法的信令。
在另一扩展中，控制单元将按照第一信令方法的信令消息作为一个消息、例如H.248消息、尤其是H.248修改-请求消息中的参数传送，其中H.248消息具有一个标志(例如H245消息)，该标志指示按照第一信令方法的消息将被作为参数转发。在另一扩展中，所转发的消息从网络转接单元不加改变地传送给第一数据传输网络中的终端设备。通过该过程不必更改已经标准化的消息。
在另一扩展中，信令数据和有用数据按照多路复用方法、尤其是按照在标准ITU-T H.223中确定的方法传送给网络转接单元。这样的多路复用方法特别适合于多媒体数据传输，并且形成了与各个多媒体信道中的数据量相匹配的传输。从而不仅可以在有用数据传输之前，而且可以在有用数据传输期间传输信令数据，以更改多路复用。有用数据尤其是语音数据、图像数据、视频数据、文本数据、程序数据等。
在扩展中，控制单元促使网络转接单元开始H.223多路复用级别的协商，优选通过发送包含H.248信号标志(例如H23多路复用级别协商)的H.248消息，该标志指示应当开始多路复用级别的协商。
在下个扩展中，控制单元促使网络转接单元向控制单元发送消息，在该消息中给出经过协商的多路复用级别的值，尤其是通过发送包含一个标志(例如H223建立)的H.248消息，该标志指示应当向控制单元传送多路复用级别的值，该标志尤其是H.248事件标志。多路复用级别的值是对多路复用方法的复杂程度的度量。在另一扩展中，网络转接单元在协商了H.223多路复用级别之后在H.248消息、尤其是H.248通知-请求消息中向控制单元传送多路复用级别的值。控制单元通过接收具有经过协商的多路复用级别的值的消息，或者通过取消这样的消息来获取多媒体连接是否产生，尤其是视频电话连接是否产生。
替换或附加的，第一信令方法是按照ITU-T H.245的方法，其使用范围非常广泛。当时还可以采用其它合适的方法。
在扩展中，第二信令方法是SIP信令方法或等效的信令方法。
在扩展中，控制单元在产生按照第一信令协议的信令消息时考虑网络转接单元的特性，尤其是在产生按照H.245的终端能力集消息时。由此可以在网络边界上最佳设置网络数据传输。
在下个扩展中，执行以下步骤：
-在网络转接单元中通过第一传输段接收从控制单元出现在第一数据传输网络和第二数据传输网络的交界处的信令数据，
-在网络转接单元中通过第二传输段接收来自第二数据传输网络的有用数据，其中该有用数据通过信令数据而被涉及
-在网络转接单元通过相同的传输段、尤其是在相同的数据传输连接中发送所接收的信令数据和接收的有用数据。
由此网络转接单元还有效地用于在另一个传输方向上转发信令数据。
本发明的第二方面还涉及一种用于在控制单元中转发信令数据的方法，具有以下步骤：
-在用于在采用第一信令方法的第一数据传输网络(CS)和采用第二信令方法的第二数据传输网络之间传输信令数据的控制单元中，接收按照第一信令方法的信令数据，其中第一信令方法是一种采用数据传输连接的信令方法，在该数据传输连接中为了实现两个终端设备(MS1，MS2)或一组终端设备之间的数据传输服务而传输按照第一信令方法的信令数据以及有用数据，其中第二信令方法是一种通过互不相同的传输段传输信令数据和有用数据的信令方法。
-优选在控制单元中基于通过信令数据确定的、按照第一信令方法的信令消息来产生按照第二信令方法的一个或多个信令消息。
第二方面的方法与第一方面的方法紧密相关，从而上述优点也同样成立。
在第二方面的方法的扩展中，执行步骤：
-通过控制单元促使网络转接单元发送信令数据，其中网络转接单元将由信令数据涉及的有用数据在第一数据传输网络和第二数据传输网络之间传递。在此也具备上述优点，尤其是通过控制单元灵活控制网络转接单元的优点。
在第二方面的方法的另一扩展中，执行以下步骤：
-在控制单元中接收按照第二信令方法的信令数据，
-基于通过接收的按照第二信令方法的信令数据确定的信令消息产生按照第一信令方法的信令消息。由此控制单元在两个传输方向上工作，而且可以多次使用控制单元中的部件。
本发明还涉及网络转接单元，其尤其适用于执行第一方面的方法或其扩展。因此上述技术效果也适用于本发明的网络转接单元。
本发明还涉及一种控制单元，其尤其适用于执行第一和第二方面的方法或其扩展，从而上述技术效果同样适用。
附图说明
下面借助附图解释本发明的实施例。在此示出：
图1示出典型的网络配置，
图2示出控制单元和网络转接单元的框图，
图3示出控制单元和网络转接单元的方法步骤和信令步骤，
图4示出视频电话语音的上下文。
具体实施方式
期望在CS中以及在IMS中使用相同的视频编解码器，以及在可能时使用相同的语音编解码器，以避免代码转换。视频编解码器的代码转换，以及很小范围内的语音编解码器的代码转换，可能在IM-MGW中需要很高的计算功率和很多资源。此外会使传输失真，并恶化图像和语音的质量。如果在CS域中和在IMS中所需要的针对编解码器的带宽是不同的，则在一侧需要附加的带宽，但不会因此改善图像或语音质量。
为此例如需要MGCF和IM-MGW交换合适的信息：
-例如涉及借助H.245和SIP/SDP进行语音和视频编解码器的协商的合适信息以及涉及借助H.223进行传输连接的建立的合适信息。
本发明的内容是一种用于在MGCF和IM-MGW之间交换涉及借助H.245和SIP/SDP进行语音和视频编解码器的协商的合适信息以及涉及借助H.223建立传输连接的合适信息。由此基本上避免例如针对视频电话的代码转换。MGCF和IM-MGW与CS网络(即PSTN或3GPP CS域)以及采用SIP和SDP来协商编解码器的IP网络(例如IMS)连接。但是在其它实施例中执行代码转换。
在MGCF中具有所谓的“H.245客户机”，即终止H.245协议的功能单元。这是有利的，因为H.245客户机由此可以通过内部接口与负责所谓“呼叫控制”的功能部件交换关于编解码器的选择和呼叫建立的流程的信息，该功能部件优选是在IMS中负责处理SIP和SDP的一个或多个功能部件。
该实施例的中心思想是：从CS网络接收的H.245消息由IM-MGW从H.223协议中分解出来，然后在IM-MGW中透明的、即不加改变地以及无需对内容进行必要解释地封装为H.248协议，并通过Mn接口转发给MGCF。同样，在MGCF中产生H.245消息并封装为H.248协议地发送给IM-MGW。IM-MGW从H.248协议中取出该消息，然后透明地将这些消息封装在H.223协议内。
在呼叫建立时，MGCF将IM-MGW配置为使得IM-MGW接收H.245消息并且无处理地转发接收的H.245消息。优选IM-MGW为此使用新标准化的所谓H.248“事件”，该事件指示MGCF要建立负责处理多路复用的H.223协议的所谓“终止”。如果IM-MGW接着接收一个或多个H.245消息，则IM-MGW使用所谓的H.248“通知”消息，其中IM-MGW给出新定义的“事件”并作为该事件的参数给出H.245消息。
为了向IM-MGW发送一个或多个H.245消息，MGCF优选使用所谓的H.248“修改”消息，在该消息中MGCF优选添加新标准化的所谓H.248“信号”，并作为该信号的参数给出H.245消息。
如果MGCF从呼叫控制信令中识别或猜测在CS一方期望按照H.324的视频电话，则MGCF首先在IM-MGW上配置所谓的“终止”来处理H.223协议。关于“终止”的详细含义参考H.248。MGCF指示IM-MGW自动执行所谓“多路复用级别”的H.223协商，并在协商结束之后将该级别通知MGCF。MGCF一方面使用所获得的信息在由其产生的H.245“终端能力集”消息中进行进一步的正确说明。另一方面MGCF在该报告未到达时确定，CS一方的传输连接没有或还没有用于视频电话，并在呼叫控制信令中对此作出反应，例如通过将呼叫的配置转换为其它服务如用于语音电话或结束该连接。
优选的，MGCF在H.248“添加”或“修改”消息中使用新标准化的所谓H.248“信号”来要求IM-MGW开始“多路复用级别”的H.223协商。优选，IM-MGW在同一个消息内使用新标准化的所谓H.248“事件”来请求MGCF报告“多路复用级别”。如果IM-MGW接着协商了该级别，则其使用所谓的H.248“通知”消息来给出新定义的“事件”并作为该事件的参数给出该级别。
在成功协商了“多路复用级别”之后，可以发送H.223协议数据。H.245命令消息和检查消息可以在稍早时刻用特殊的数据分组传送。为此将该H.245消息例如封装在所谓的“编号的简单重传输协议”(NSRP)中。按照根据H.324的NSPR规范，只要没有接收到针对最后发送的NSRP消息的响应(确认)就不允许发送新的H.245消息。有利的是，通过Mn接口将H.245协议封装为NSPR地传输出去，并且MGCF中的“H.245客户机”也负责NSRP的终止。
在从CS网络向IMS的方向建立呼叫的情况下，该连接建立可以从IMS传递给其它MGCF。在该情况下，有利的是MGCF将IM-MGW配置为使得IM-MGW透明地转发BS30数据服务，例如在采用所谓“清除模式”编解码器IETF RFC4040的条件下。MGCF借助与其它MGCF交换的SIP/SDP信令来协商该数据服务的透明传输。在一实施方式中，MGCF首先仅为BS30业务配置IM-MGW，但是没有接通数据连接。只要MGCF从IMS获得关于选择的编解码器的信令，MGCF就能识别这是否是视频电话，并在这种情况下将IM-MGW配置为使IM-MGW启动H.223带内协商。相反，如果选择透明的传输，就不需要转换IM-MGW的配置。
按照H.245标准，MGCF作为“H.245客户机”必须产生所谓的H.245“终端能力集”消息。该消息描述H.324协议的功能，这些功能在IM-MGW和MGCF中的H.324终点上都获得支持。该消息包含至少一个以下信息：
-音频和视频编解码器及其特殊性质；
-多路复用器的功能范围，具体是支持哪个适配层(例如多路复用的联网深度，即所谓“简单”还是“联网”的多路复用)以及特定于移动的扩展。
MGCF为了提供该信息必须考虑IM-MGW的能力，即IM-MGW支持什么样的H.223协议选项(例如针对多路复用的连接深度)和什么样的编解码器。MGCF拥有关于该能力的已配置知识，或者MGCF借助所谓的H.248“审核能力”消息来查询IM-MGW的这种能力。MGCF优选在选择由“终端能力集”消息给出的能力时还考虑来自SIP/SDP信令的信息，尤其是涉及给出的编解码器。优选MGCF选择既被MGCF又被IMS支持的编解码器，以避免代码转换。
有利的是，MGCF将在接收的H.245“终端能力集”消息中包含的涉及编解码器的信息用SIP/SDP信令转发出去。
只要借助由MGCF发送或接收的所谓H.245“开放逻辑信道”消息确定用于介质流(例如音频或视频介质流)的编解码器和逻辑H.245信道，MGCF就将IM-MGW配置为使得该IM-MGW将该介质流在CS网络和IMS之间传递。MGCF向两方给出选择了什么样的编解码器。如果两方选择相同配置的同一编解码器，则IM-MGW不需要使用代码转换器。
图1示出数据传输网络40的典型的网络配置，该网络配置使得连接到3GPP CS域的移动终端设备MS1可以与连接到IMS的移动终端设备MS2通信。CS域借助“媒体网关控制功能”(MGCF)或控制单元和IMS媒体网关(IM-MGW)或网络转接单元与IMS连接。MGCF借助由ITU-T标准化的H.248协议通过所谓的“Mn”接口检查IM-MGW。在CS域中，在核心网络中设置所谓的“移动交换中心”(MSC)服务器或中继单元MSC，该服务器或中继单元通过BICC信令相互地(参见接口Nc)以及与MGCF通信(参见接口Mc)。它们检查每个CS-MGW。CS-MGW相互之间以及与IM-MGW之间通过所谓的“Nb”接口连接。对于视频电话采用所谓的“BS30”数据传输服务(承载业务)。MS1借助所谓的无线电接入网络、例如UTRAN与CS-MGW的MSC服务器连接。在IMS中，MGCF通过接口Mg借助SIP呼叫控制协议与所谓的“呼叫会话控制功能”(CSCF)或控制单元CSCF通信，后者将信令通过接口Gm和“网关GPRS支持节点”(GGSN)或网络节点GGSN和无线电接入网络如UTRAN传送给移动终端设备MS 2。数据由IMS媒体网关通过Mb接口传送给GGSN，后者同样通过无线电接入网络UTRAN将该数据转发给MS2。
图2示出MGCF和IM-MGW的框图或功能关键部件。所谓的“H.245”客户机50、即终止H.245协议的功能单元位于MGCF中，并通过内部接口与MGCF中负责所谓“呼叫控制”的功能部件如呼叫控制单元52交换涉及编解码器的选择和呼叫建立的流程的信息，优选与在IMS中负责处理SIP和SDP的一个或多个功能部件交换。CS一方将在H.223协议内接收的H.245消息由IM-MGW中的H.223多路复用器/信号分离器60通过IM-MGW中的H.245封装/解封装单元以及Mn接口转发给H.245客户机50，该H.245封装/解封装单元对消息进行封装以用于借助H.248协议传输。
H.245客户机50还与H.223多路复用器/信号分离器60交换关于H.223协议的信息。在IM-MGW中分开地处理音频和视频的所谓“介质流”。依据在IMS和CS中选择的视频和音频编解码器以及它们在这些网络中的传输格式的细节，可以选择性地要求透明地转发数据，即所谓的“重构”，也就是简单地改变传输格式，或者在不同的编解码器之间借助所谓的代码转换器对数据进行完全转换。通过在此解释的方法基本上避免尤其是针对视频编解码器的代码转换。
MGCF还包括：
-呼叫控制装置70，其按照ISUP/BICC向CS网络发送信令并与呼叫控制装置52交换例如按照专用协议的信令消息。例如，由此呼叫控制装置52执行协议转换，即将一个信令协议的各个信令消息转换为另一个信令协议的信令消息。
-发送/接收单元72，其向IMS发送或从其接收按照TCP(传输控制协议)或UDP(用户数据电报协议)的信令消息。
IM-MGW还包括：
-发送/接收单元80，其向IMS发送或从其接收按照TCP(传输控制协议)或UDP(用户数据电报协议)的有用数据。
图3示出控制单元MGCF和网络转接单元IM-MGW的方法步骤和信令消息。该信令步骤用于建立终端设备MS1和终端设备MS2之间的视频电话连接，具体如下所示：
1.MGCF决定在CS一方建立用于视频电话的H.324连接。首先MGCF配置在CS网络中的物理的“终止”。对于分组传输，MGCF为此借助H.248“添加”命令在新的所谓H.248“上下文”中产生新的终止。对于TDM(时分多路复用)传输，MGCF可以将表示物理导线中的固定时隙的现有的终止移到新的上下文中。该终止被分配给所谓的H.248“流”，在此例如是具有值1的流。
2.IM-MGW相应地建立终止，并且返回该终止的标识符T1以及上下文的标识符C1。
3.建CS一方的传输连接。
4.MGCF按照现有的H.248.1和H.248.20(网关控制协议：使用具有H.221和H.223多路复用的局部和远程描述符)标准建立特殊的逻辑H.248终止来描述同一上下文C1中的多路复用，并通过所谓“Mux”参数表明该多路复用描述在终止T1中，并按照H.223标准进行。MGCF描述H.223协议的逻辑信道，该信道应当借助自己的“流”而被用于H.245信令，该流被分配了值为0的所谓“逻辑信道号”(LCN)。按照本发明，MGCF指示IM-MGW优选借助新的所谓H.248“信号”开始所谓“多路复用级”的H.223协商，该“信号”在此称为“H223多路复用级协商”。MGCF指示IM-MGW，一旦所谓“多路复用级”的H.223协商结束，就优选借助新的所谓H.248“事件”向MGCF发送具有经过协商的多路复用级别的消息，该“事件”在此称为“H223建立”。MGCF还指示IM-MGW，如果IM-MGW接收到H.245消息就向MGCF发送具有接收的H.245信令的消息。优选的，MGCF为此使用新的所谓H.248“事件”，其在此称为“H245信令”。
5.IM-MGW相应地建立新的终止，并返回标识符T2。
6.IM-MGW建立H.223连接，并与CS的终端设备、即MS1协商多路复用级，在此具有值2。
7.IM-MGW通知MGCF关于H.223多路复用级的协商已经结束以及选择了哪个级别。MGCF需要该信息来在所谓的H.245“终端能力集”消息16中说明相应的能力。优选的，IM-MGW使用具有新事件“H223建立”的所谓H.248“通知”消息，该事件包含在此称为“多路复用级”的参数来说明协商好的多路复用级。
8.MGCF确认获得了“通知”消息。
9.IM-MGW从CS一方的终端设备MS1获得所谓的“终端能力集”H.245消息，该消息可以与所谓的“主机从机确定”H.245消息组合在一起。
10.IM-MGW透明地、即不加改变地转发所获得的H.245消息。优选的，IM-MGW为此使用具有新事件“H245信令”的所谓H.248“通知”消息，该事件包含适用于说明H.245信令的参数。
11.MGCF确认获得了按照H.248的“通知”消息。
12.按照H.245要求确认“终端能力集”H.245消息和“主机从机确定”H.245消息。由于MGCF终止了H.245信令，因此MGCF决定通过IM-MGW在H.245连接中发送需要的H.245消息“终端能力集确认”和“主机从机确定确认”。MGCF产生该H.245消息，将该消息转发给IM-MGW，并指示IM-MGW在H.223连接内转发该消息。优选的，IM-MGW为此使用具有新的所谓“信号”的H.248“修改”消息，即“H245消息”，该信号包含合适的参数，在此称为“信息”，以说明H.245信令，并涉及“流”2，即在消息4中分配给用于H.245信令的逻辑H.223信道的“流”。
13.IM-MGW将获得的H.245消息透明地在H.223连接中转发给CS网络。
14.IM-MGW确认“修改”消息12。
15.MGCF决定通过IM-MGW将H.245消息发送到H.245连接中，例如所谓的“终端能力集”H.245消息，该消息可以与所谓的“主机从机确定”H.245消息组合。在H.245“终端能力集”消息中，MGCF必须考虑协商的多路复用级别以及IM-MGW的能力，例如IM-MGW支持什么样的H.223协议选项(例如针对多路复用的连接深度)和什么样的编解码器。MGCF拥有关于该能力的已配置知识，或者MGCF借助所谓的H.248“审核能力”消息来查询IM-MGW的这种能力。MGCF优选在选择由“终端能力集”消息给出的能力时还考虑来自SIP/SDP信令的信息，尤其是涉及给出的编解码器的信息。优选MGCF选择既被IMS又被CS网络支持的编解码器，以避免代码转换。MGCF产生H.245消息，将该消息转发给IM-MGW并指示IM-MGW在H.245连接内转发消息，如在消息12中描述的。
16和17.类似于消息13和14，即通过IM-MGW向CS转发H.245消息并在MGCF上确认。
18.IM-MGW从MS1获得所谓“终端能力集确认”H.245消息，该消息与“主机从机确定确认”H.245消息组合在一起。
19和20.类似于消息10和11。
21.MGCF选择用于视频电话的编解码器，其中MGCF考虑来自IMS的SIP/SDP信令的信息以及包含在“终端能力集”H.245消息9中的信息。优选的，MGCF选择既在IMS又在CS网络中受到支持的编解码器，以避免代码转换。尤其是，MGCF还从“终端能力集”H.245消息9或16中取出相应于所选择的语音或视频编解码器的所谓H.223“逻辑信道号”(LCN)。MGCF产生所谓的“逻辑信道号”H.245消息，并在其中给出所选择的编解码器的LCN。MGCF产生H.245消息，将该消息转发给IM-MGW并指示IM-MGW在H.245连接内转发消息，如在消息12中描述的。
在未示出的情况下，还可以由MGCF通过IM-MGW从CS网络中获得“开放逻辑信道”H.245消息。在这种情况下在CS网络中从“终端能力集”H.245消息16所提供的能力中选择。
22和23.类似于消息13和14，即通过IM-MGW转发和确认。
24.IM-MGW从CS一方获得所谓的“开放逻辑信道确认”H.245消息。
25和26.类似于消息10和11，即由IM-MGW将H.245消息转发给MGCF，并在IM-MGW上确认MGCF对该消息的获得。
27.MGCF指示IM-MGW建立逻辑H.223信道，该信道已经借助消息21至26通过H.245信令协商好的。为此IM-MGW发送涉及多路复用终止T2的H.248“修改”消息，在该消息中IM-MGW描述了新的“流3”，其中IM-MGW与在消息21中一样给出LCN和编解码器。
28.IM-MGW确认“修改”消息。
29.MGCF指示IM-MGW在IMS一方建立终止，流3应当与该终止关联，从IM-MGW将对应于在IMS或CS网络中接收的流3的数据分别转发给另一方。为此IM-MGW发送涉及编解码器C1的H.248“添加”消息，并在其中说明需要“流3”以及为此使用哪个编解码器。如果在消息27和29中给出同样的编解码器，则IM-MGW认定不需要代码转换。
30.IM-MGW确认“修改”消息。
31.还执行类似于步骤21至30的步骤，以配置用于传输语音的承载的“流4”以及配置终止T4的相应语音编解码器。
类似的方法步骤还在取消终端设备MS1和终端设备MS2之间的视频电话连接时执行。
图4示出视频呼叫的上下文，其中：
终止：
-T1：CS域(用于H.245控制、语音和视频的CS承载(BS30))，
-T2：多路复用(H.245控制，语音，视频)，
-T3：具有自己的RTP承载的视频，
-T4：具有自己的RTP承载的语音。
流：
-流1：在T1和T2之间具有数据(H.245控制，语音，视频)，
-流2：在T2终止，具有H.245控制信息，
-流3：在T2和T3之间具有视频数据，
-流4：在T2和T4之间具有语音数据。
在其它实施例中涉及非视频电话的服务，如语音电话和文字消息。在其它实施例中还可以使用其它协议来代替上述协议。
在其它实施例中，IM-MGW和MGCF的功能设置在一个单元内，尤其是数据处理单元中，从而不需要在IM-MGW和MGCF之间存在外部传输段。
在另一实施例中，采用不同于图1的网络配置。例如对于IMS中的IP终端，可以通过其它接入网络连接，如通过DSL或WLAN或WiMAX。一般还可以采用使用SIP的其它网络来代替IMS。同样还可以仅在CS网络中使用其它终端设备，如固网电话。可替换的，在两个网路中使用不同于图1的终端设备。

Claims (32)

1.一种用于在网络转接单元(IM-MGW)中转发信令数据的方法，具有以下步骤：
在第一数据传输网络(CS)和第二数据传输网络(IMS)之间传输有用数据的网络转接单元(IM-MGW)中通过数据传输连接接收数据，在第一数据传输网络(CS)中按照第一信令方法传送数据，在第二数据传输网络(IMS)中按照第二信令方法传送数据，以及在该数据传输连接中为了两个终端设备(MS1，MS2)或一组终端设备之间的数据传输服务而传输信令数据以及有用数据，
其中第一信令方法不同于第二信令方法，
在网络转接单元(IM-MGW)中将信令数据和有用数据分离，
所接收的信令数据以未变化的形式从网络转接单元(IM-MGW)转发到控制单元(MGCF)，
在该网络转接单元(IM-MGW)中将有用数据从第一数据传输网络(CS)转发给第二数据传输网络(IMS)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据传输连接是位于用于物理数据传输的协议层之上的协议层中的连接，或者执行以下步骤：
在控制单元(MGCF)中基于通过信令数据确定的按照第一信令方法的信令消息，产生至少一个按照第二信令方法的信令消息。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述数据传输连接借助信令消息建立。
4.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述数据传输连接用于传输至少两种不同类型的有用数据，尤其是语音数据和视频数据。
5.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述分离借助所接收的数据的值来执行。
6.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述第一信令方法是通过相同的传输段传输信令数据和有用数据的信令方法，尤其是带内方法，而所述第二信令方法是通过不同的传输段来传输信令数据和有用数据的信令方法，尤其是带外方法。
7.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述第一数据传输网络(CS)是转接中继的数据传输网络、具有按照互联网协议的数据传输的数据传输网路或ATM传输网络，
第二数据传输网络(IMS)是按照互联网协议工作并优选使用SIP发布信令的数据传输网路。
8.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述信令数据以信令数据分组传输，有用数据以有用数据分组传输，
所述分离基于在数据分组中包含的标识执行，尤其是基于H.223多路复用代码-标识执行。
9.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，执行以下步骤：
通过外部传输段向控制单元(MGCF)转发信令数据。
10.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述控制单元(MGCF)还为第一数据传输网络(CS)处理具有按照其它信令方法的信令消息的信令数据，其中传输按照BICC或ISUP的信令消息。
11.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在控制单元(MGCF)和网络转接单元(IM-MGW)之间传输按照控制信令方法的信令消息，尤其是按照根据ITU-T H.248标准或MEGACO或根据MGCP协议的信令方法。
12.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，执行以下步骤：
通过控制单元(MGCF)启动所述转发。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述控制单元(MGCF)通过发送消息(4)来启动转发，该消息包含指示应当转发的标志(H245信令)，该标志尤其是H.248事件的标志。
14.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，网络转接单元(IM-MGW)利用消息、尤其是H.248通知-请求消息(10，19，25)来转发信令消息，该消息包含待转发的信令消息作为参数。
15.根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于，所述参数是H.248事件的参数，其标志(H245信令)指示要转发消息。
16.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述控制单元(MGCF)结束或开始按照第一信令方法的信令。
17.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述控制单元(MGCF)将按照第一信令方法的信令消息作为消息(12，15，21)、尤其是H.248修改-请求消息中的参数传送给网络转接单元(IM-MGW)，
其中该消息具有一个标志(H245消息)，该标志指示按照第一信令方法的消息将被作为参数转发。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所转发的消息从网络转接单元(IM-MGW)不加改变地传送给第一数据传输网络中的终端设备(MS1)。
19.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述信令数据和有用数据按照多路复用方法传送给网络转接单元，尤其是按照在标准ITU-T H.223中确定的方法。
20.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述控制单元(MGCF)促使网络转接单元开始多路复用级别的协商，优选通过发送包含标志(H23多路复用级协商)的消息(4)，该标志指示应当开始多路复用级别的协商，该标志尤其是H.248信号标志。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述控制单元(MGCF)促使网络转接单元向控制单元(MGCF)发送消息，在该消息中给出经过协商的多路复用级别的值，尤其是通过发送包含一个标志(H223建立)的消息(4)，该标志指示应当向控制单元(MGCF)传送多路复用级别的值，该标志尤其是H.248事件标志。
22.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述网络转接单元(IM-MGW)在协商了多路复用级别之后在消息(7)、尤其是H.248通知-请求消息中向控制单元(MGCF)传送多路复用级别的值。
23.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述第一信令方法是按照ITU-T H.245协议的方法，
和/或第二信令方法是SIP信令方法。
24.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述控制单元(MGCF)在产生按照第一信令协议的信令消息时考虑网络转接单元(IM-MGW)的特性，优选在产生按照H.245的终端能力集消息时。
25.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，执行以下步骤：
在网络转接单元(IM-MGW)中通过第一传输段接收从控制单元(MGCF)出现在第一数据传输网络(CS)和第二数据传输网络(IMS)的交界处的信令数据，
在网络转接单元(IM-MGW)中通过第二传输段接收来自第二数据传输网络(IMS)的有用数据，其中该有用数据通过信令数据而被涉及，
在网络转接单元(IM-MGW)中通过相同的传输段发送所接收的信令数据和接收的有用数据。
26.一种用于在控制单元(MGCF)中转发信令数据的方法，具有以下步骤：
在用于在采用第一信令方法的第一数据传输网络(CS)和采用第二信令方法的第二数据传输网络(IMS)之间传输信令数据的控制单元(MGCF)中，接收按照第一信令方法的信令数据，在第一数据传输网络(CS)中按照第一信令方法传送数据，在第二数据传输网络(IMS)中按照第二信令方法传送数据，
其中第一信令方法是一种采用数据传输连接的信令方法，在该数据传输连接中为了实现两个终端设备(MS1，MS2)或一组终端设备之间的数据传输服务而传输按照第一信令方法的信令数据以及有用数据，
其中第二信令方法是一种通过互不相同的传输段传输信令数据和有用数据的信令方法。
27.根据权利要求26所述的方法，其特征在于以下步骤：
在控制单元(MGCF)中基于通过信令数据确定的、按照第一信令方法的信令消息来产生按照第二信令方法的至少一个信令消息。
28.根据权利要求26或27所述的方法，其特征在于以下步骤：
通过控制单元(MGCF)促使网络转接单元(IM-MGW)发送信令数据，其中网络转接单元(IM-MGW)将由信令数据涉及的有用数据在第一数据传输网络(CS)和第二数据传输网络(IMS)之间传递。
29.根据权利要求26至28中任一项所述的方法，其特征在于，所述控制单元用在根据权利要求1至25中任一项所述的方法中。
30.根据权利要求26至29中任一项所述的方法，其特征在于以下步骤：
在控制单元(MGCF)中接收按照第二信令方法的信令数据，
基于通过接收的按照第二信令方法的信令数据确定的信令消息来产生按照第一信令方法的信令消息。
31.一种网络转接单元(IM-MGW)，其尤其适用于执行根据上述权利要求之一所述的方法，
具有接收单元(60)，接收给第一数据传输网络(CS)的按照第一信令方法的信令数据，并接收来自第一数据传输网络(CS)的由该信令数据涉及的有用数据，
具有信令数据发送单元(62)，其不加改变地发送在接收单元(60)接收的信令数据，
具有有用数据发送单元(80)，其将在接收单元(60)中接收的有用数据发送到第二数据传输网络(IMS)，
具有分离单元，其将信令数据和有用数据彼此分离，并且将信令数据转发给信令数据发送单元(62)，将有用数据转发给有用数据发送单元(80)。
32.一种控制单元(MGCF)，其尤其适用于执行根据权利要求1至30中任一项所述的方法，
具有接收单元(50)，接收给第一数据传输网络(CS)的按照第一信令方法的信令数据，
具有发送单元(72)，为第一数据传输网络(CS)发送按照第二信令方法的信令数据，
其中第一信令方法是一种采用数据传输连接的信令方法，在该数据传输连接中为了实现两个终端设备(MS1，MS2)或一组终端设备之间的数据传输服务而传输按照第一信令方法的信令数据以及有用数据，
其中第二信令方法是一种通过互不相同的传输段传输信令数据和有用数据的信令方法，
具有转换单元(52)，其基于按照第一信令方法的信令消息产生按照第二信令方法的相应信令消息。
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