CN1436417A - 通过互联网协议传输语言信息的方法 - Google Patents

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Abstract

通过互联网协议传输语言信息的方法，通过压缩包的标题，在至少2个节点之间通过链路层协议(PPP)交换语言信息，并且该方法具有一个连接定位的传输协议(MPLS)，借助于该协议在至少2个节点之间可以单向建立隧道，其特征在于，在二个节点之间在正向和反向上分别建立一个隧道，接下来二个隧道组合为一个双向连接，由此能够双向通信，链路层协议(PPP)的包经过各一个隧道。

Description

通过互联网协议传输语言信息的方法
本发明涉及根据权利要求1前序部分的方法。
在语言和数据网一致的范围内经过IP网传输语言(基于IP的语音，VoIP)具有较大意义。比如TCP/IP或UDP/IP的协议形成为互联网协议。在TCP协议中实施保护，也就是说在包丢失的情况下重新请求并传输该包。相反在UDP协议中取消这种保护。
由于这个原因在现技术状况下借助于实时协议、比如RTP实时协议通过UDP/IP控制语言传输。携带语言信息的包大部分是相对小的(有用部分大约40-80字节)。在包的携带有用信息的有用部分前面附加一个标题(Header)，其同样具有大约40字节。这意味着，在极端情况下必须传输的语言包具有40字节的有用部分，在其前面加上一个也许同样大小的标题。因此该包具有100％的开销，如此解决方案的带宽效率被认为时非常低的。
在IETF中存在不同方案用于改善在VoIP中的这种带宽效率。这些方案在通常情况下基于标题的压缩。对此主要已知2种方法，即基于链路以及基于隧道的方法：
在基于链路的方法中全部的RTP标题降低到2-4字节。该方法因此称作基于链路方法，因为该方法仅仅应用于在二个直接相邻节点之间的传输。借助于PPP作为链路层协议实现。可是该方法有这样的缺点，即在每个节点中必须沿着在2个用户之间的VoIP连接实施非常复杂的压缩。这导致较高的复杂性和较高费用，并且在高位速率的情况下难以实现。
在基于隧道的方法中在隧道的输入/输出节点上实现端到端压缩。对此首先在2个接点之间建立一个隧道，然后经过该隧道传输语言信息。通过在传输开始时发送信令包或管理地实现隧道的建立。因为在隧道中传输语言信息，这些信息对于处在中间的节点是不可见的。
在MPLS(多协议标志中继Multi Protocol Label Switching)中已经建议一个简单的方法用于标题压缩。可是该方法在VoIP中仅仅实现标题降低到原始40字节的大约一半。传输过程的效率因此不是特别高。
另一个已知方法把已知的L2TP协议用作隧道协议，借助于该协议不仅实现PPP复用而且也实现RTP标题端-端压缩。这个建议的解决方案有这样的优点，能够与标准的RTP标题压缩兼容。此外多个语言包可以组合为一个较大的包。对此难以解决的是，在此也仅仅实现标题降低到原始40字节的一半。此外在这里业务质量也不是特别高，因为例如不可以预定资源(无连接协议)。
本发明基于该任务，阐明一种方法，其可以实现经过IP网高效传输语言信息。
本发明的优点是。代替已知的L2TP隧道机理使用MPLS隧道机理。因此得出更好的效率。根据本发明在MPLS隧道内部实现RTP压缩和PPP复用。
因此就这这点而言得出较高效率，因为代替组合的IP/UDP/L2TP标题的36字节仅仅必须传输MPLS标题(4字节)以及PPP标题(1-2字节)。此外在此得出保证的带宽和业务质量。这引起，连接定位MPLS隧道并且因此不仅能够保证的带宽(通过明确预定)而且使低的延迟波动成为可能。可以在建立隧道时信令化这种请求。
本发明的另一个优点是，不产生顺序错误。如此可以通过相应参数化确保在隧道内部包顺序保持不变。象在L2PT中一样因此取消原始包顺序的再现。
此外根据本发明的方法带来高的可靠性。如此可以在错误情况下非常快地转换或恢复具备MPLS保护***换的MPLS隧道。与此不同L2TP依赖于IP路由选择协议的收敛，如此节点或线路故障可能导致几十秒的中断。
最后就这点而言本发明的一个特别优点是控制选择路径，即通过运行商可以直接影响在网络中MPLS隧道的路径。借助于MPLS显式路径选择可以预先确定沿着路径的各个节点或节点组。通过这种方式可以目标明确地通过网络控制语言通信，以便回避缓慢或不可靠的线路。
在从属权利要求中给出本发明的有益改进。
下面根据图描述的实施例详细阐述本发明。
图1用于在MPLS中传输PPP的包格式，
图2根据本发明的算法。
在图1中示范阐明一个包格式，其可以用于在MPLS中传输PPP。在MPLS标题之后直接是PPP协议段。PPP有用数据例如可能包含多个压缩的RTP包。因此得出每语言包最小4字节的开销，加上5或6字节的MPLS和PPP标题。当在一个MPLS包中各40字节的10个语言包时因此得出400/446或大约90％的带宽效率。
下面在图2中举TE-RSVP作为信令协议的实例描述建立隧道的各个步骤：
在第一步骤中首先从一方初始化单向MPLS隧道的建立。借助于TE-RSVP信令协议实现隧道的建立。该协议包含一个标号请求对象，其此外定义必须传输的协议。在此给出PPP的值0×880B。
TE-RSVP信令协议的对话属性对象包含一个对话名，其原则上可以选择为空。当然对话名对于输入和输出节点明确识别隧道。因此对话名与输入和输出节点的IP地址一起必须是明确的。
此外LSP隧道对话对象必须包含输入节点的IP地址作为扩充的ID。该地址稍候用于当在反方向上建立隧道时的寻址。
最后在通常下对于隧道预定一个带宽，并且可以信令化特殊的延迟请求。
以该信息的说明在正向上建立隧道。在第二步骤中在反方向上实施隧道建立。根据协议类型PPP在隧道输出端(从正向看)上的节点识别，双向通信是必要的，并且其自身方面开始在反方向上建立隧道。不仅协议类型而且对话名必须绝对与正向一致。与终点的IP地址一起二个隧道由此能够组合为一个双向连路。输入节点的IP地址作为目标地址，当在正向上建立隧道时确定该输入节点的地址。
只要成功建立二个隧道并且组合为一个双向连路，就可以在第三步骤中通过PPP协议开始配置。从这个时刻起控制转到PPP协议，MPLS隧道从这个时刻起仅仅看作点到点链路层连接。只要隧道的二个终点支持，PPP协议可以确定使用RTP压缩和PPP复用。MPLS隧道对此从PPP角度看起来好像点-点链路。PPP包作为在MPLS包中的有效荷载传输。

Claims (7)

1.通过互联网协议传输语言信息的方法，
在至少2个节点之间通过链路层协议(PPP)以包交换语言信息，其中压缩包的标题，并且该方法具有
一个连接定位的传输协议(MPLS)，借助于该协议在至少2个节点之间可以单向建立一个隧道，
其特征在于，
在二个节点之间在正向和反向上分别建立一个隧道，
接下来二个隧道组合为一个双向连接，由此能够双向通信，
链路层协议(PPP)的包经过各一个隧道传输。
2.按照权利要求1的方法，其特征在于，借助于信令协议(TE-RSVP、CR-LDP)实现隧道的建立。
3.按照权利要求1、2的方法，其特征在于，当在正向上建立隧道时信令化信息，该信息能够在反向上通过对方自动建立隧道。
4.按照上述权利要求之一的方法，其特征在于，在隧道中附加需求地传输具有压缩标题的链路层协议(PPP)的包。
5.按照上述权利要求之一的方法，其特征在于借助于RTP标题压缩方法实现标题压缩。
6.按照上述权利要求之一的方法，其特征在于，在一个PPP包中借助于PPP复用传输多个有用包。
7.按照上述权利要求之一的方法，其特征在于，连接定位传输协议是MPLS协议。
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