СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ГАРАНТИРОВАНИЯ КАЧЕСТВА ОБСЛУЖИВАНИЯ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ Российский патент 2011 года по МПК H04L12/28 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к качеству обслуживания (QoS) передачи данных и, в частности, к способу и устройству гарантирования качества обслуживания (QoS) передачи данных путем управления хэндовером многорежимного многополосного терминала, который может использоваться в разнообразных сетях беспроводной связи, между разнородными/однородными сетями связи с использованием обмена пакетами между стороной приема данных и стороной передачи данных.

Уровень техники

Существующие сети беспроводной связи, например, множественного доступа с кодовым разделением (CDMA), широкополосной CDMA (WCDMA), Wibro (которая основана на том же стандарте IEEE 802,16, что и WiMax, но предназначена для поддержания связи при движении, отслеживания мобильного терминала на скоростях до 37 миль в час), высокоскоростного пакетного доступа к нисходящей линии связи (HSDPA) и т.д., обычно включают в себя распределительную систему, которая выступает в роли магистральной сети проводной связи, например Ethernet, которая поддерживает серверы и один или несколько маршрутизаторов доступа (AR) или систем коммутации связи для подключения к другим сетям, включающим в себя, например, Интернет, и один или несколько модулей управления, известных как беспроводные точки доступа (AP) или базовые станции, обеспеченные в определенных положения в сетях беспроводной связи, каждая из которых поддерживает беспроводную связь с рядом мобильных терминалов, которые могут представлять собой мобильные устройства, например портативные компьютеры, КПК, сотовые телефоны или другие устройства беспроводной связи, в соответствующей зоне обслуживания (в пределах дальности связи) и обеспечивает доступ к распределительной системе. Беспроводная точка доступа (AP) или базовая станция призвана осуществлять доступ к сетевым ресурсам, через распределительную систему, тогда как мобильные терминалы призваны осуществлять связь с беспроводной точкой доступа (AP) или базовой станцией по беспроводным линиям связи, согласно стандартным протоколам связи.

Поскольку количество пользователей мобильной связи быстро растет, и услуги мобильной связи с мультимедийной поддержкой становятся все более изысканными в соответствии с различными типами и стандартами, необходимо, чтобы эти услуги мобильной связи обеспечивали пользователям мобильной связи беспрерывное обслуживание. Поэтому важно осуществлять хэндовер между разнородными/однородными сетями связи.

На фиг.1A показана схема традиционного хэндовера между иллюстративными однородными сетями беспроводной связи. Согласно фиг.1A распределительная система представляет собой сеть проводной связи 110. Если сети беспроводной связи представляют собой беспроводные локальные сети (LAN), стандартные протоколы связи для беспроводной LAN, используются, например, стандарты IEEE 802.11. Маршрутизатор 120 доступа и одна или несколько точек доступа (AP), например первая точка 130 доступа (AP1) и вторая точка 140 доступа (AP2), также используются для осуществления хэндовера при перемещении мобильного терминала между зонами обслуживания, покрываемыми первой точкой 130 доступа (AP1) и второй точкой доступа (AP2). В такой беспроводной LAN на основе стандарта IEEE 802.11 маршрутизатор 120 доступа (AR) на стороне передачи обращается к сети 110 проводной связи и передает данные на мобильный терминал, через точку 130 или 140 доступа (AP). В этой связи предполагается, что мобильный терминал перемещается из зоны обслуживания, обеспечиваемой первой точкой 130 доступа (AP1) в зону обслуживания, обеспечиваемую второй точкой 140 доступа (AP2). Мобильный терминал сравнивает интенсивность сигнала первой точки 130 доступа (AP1) с интенсивностью сигнала второй точки 140 доступа (AP2). Если интенсивность сигнала второй точки 140 доступа (AP2) выше, чем интенсивность сигнала первой точки 130 доступа (AP1), мобильный терминал передает сигнал, представляющий хэндовер от первой точки 130 доступа (AP1) ко второй точке 140 доступа (AP2), через маршрутизатор 120 доступа (AR). Затем маршрутизатор 120 доступа (AR) передает сигнал для осуществления хэндовера от первой точки 130 доступа (AP1) ко второй точке 140 доступа (AP2) на мобильный терминал, благодаря чему мобильный терминал передает данные через вторую точку 140 доступа (AP2).

Если сети беспроводной связи представляют собой однородные сети CDMA и WCDMA, хэндовер между иллюстративными однородными сетями CDMA и WCDMA осуществляется таким же образом, как в беспроводных сетях LAN. Однако маршрутизатор 120 доступа можно заменить коммутационной станцией 120 мобильной связи, и точки 130 и 140 доступа (AP) можно заменить базовыми станциями 130 и 140.

На фиг.1B показана схема традиционного хэндовера между иллюстративными разнородными сетями беспроводной связи. Согласно фиг.1B распределительная система может включать в себя как систему 150 коммутации CDMA, так и систему 170 коммутации WCDMA. Хэндовер осуществляется между сетью CDMA и сетью WCDMA. Мобильный терминал может представлять собой многорежимный, многополосный мобильный телефон, который может работать как в сети CDMA, так и в сети WCDMA, и может осуществлять связь при перемещении от базовой станции CDMA 160 к базовой станции WCDMA 180. Мобильный терминал также сравнивает интенсивность сигнала базовой станции CDMA 160 с интенсивностью сигнала базовой станции WCDMA 180. Если интенсивность сигнала базовой станции WCDMA 180 выше, чем интенсивность сигнала базовой станции CDMA 160, мобильный терминал передает сигнал, представляющий хэндовер, на систему коммутации CDMA 150. Система коммутации CDMA 150 передает сигнал для подготовки хэндовера на систему коммутации WCDMA 170. Когда хэндовер полностью подготовлен, система обмена WCDMA 160 информирует об этом систему обмена CDMA 150, что позволяет многорежимному многополосному терминалу передавать данные через базовую станцию WCDMA 180.

Согласно фиг.1A и 1B хэндовер осуществляется посредством связи между мобильным терминалом на стороне приема и маршрутизатором доступа (AR) или системой коммутации на стороне передачи. В частности, поскольку хэндовер осуществляется независимо от стороны передачи, сторона передачи, которая передает данные, не информируется о конкретной сети беспроводной связи, в которой мобильный терминал на стороне приема осуществляет хэндовер. Поэтому возникает проблема, если сторона передачи передает данные в конкретную сеть беспроводной связи, которой принадлежит мобильный терминал на стороне приема, до осуществления хэндовера.

Например, мобильный терминал на стороне приема осуществляет хэндовер из беспроводной LAN, которая показана, например, на фиг.1A, имеющей максимальную скорость передачи данных 2 Мбит/с, в сеть WCDMA, которая показана, например, на фиг.1B, имеющую максимальную скорость передачи данных 384 кбит/с. Поэтому, если сторона передачи, используемая для передачи данных на скорости передачи данных 1 Мбит/с в беспроводной LAN, которая показана на фиг.1A, имеющей максимальную скорость передачи данных 2 Мбит/с, не информируется о другой беспроводной сети, например сети WCDMA, в которую перемещается мобильный терминал на стороне приема, и все же передает данные на скорости передачи данных 1 Мбит/с после осуществления хэндовера, мобильный терминал на стороне приема не может полностью принять данные, передаваемые стороной передачи. Если сторона передачи передает музыкальные данные или данные видеоизображения в ходе потоковой передачи в реальном времени, сторона приема не может непрерывно слушать музыку или наблюдать видеоизображение движения в реальном времени.

Соответственно существует потребность в новом и эффективном механизме гарантирования качества обслуживания (QoS) при перемещении мобильного терминала из одной сети беспроводной связи в другую сеть беспроводной связи.

Сущность изобретения

Некоторые аспекты и иллюстративные варианты осуществления настоящего изобретения предусматривают способ и устройство гарантирования качества обслуживания (QoS) для осуществления хэндовера после того, как мобильный терминал на стороне приема передает информацию о сети, в которой осуществляется хэндовер, на сторону передачи.

Дополнительные аспекты и/или преимущества изобретения будут частично представлены в нижеследующем описании и, отчасти, явствуют из описания, или могут быть изучены в практическом применении изобретения.

Согласно настоящему изобретению, когда сторона приема осуществляет хэндовер между разнородными или однородными сетями, сторона передачи может получать информацию о сети, в которую сторона приема осуществляет хэндовер, путем обмена пакетами между стороной приема и стороной передачи, тем самым гарантируя QoS передачи данных в реальном времени, например, потоковой передачи аудио или видео.

Изобретение также можно реализовать в виде компьютерно-считываемых кодов на компьютерно-считываемом носителе. Компьютерно-считываемый носитель может представлять собой устройство хранения данных, в котором могут храниться данные, которые затем может считывать компьютерная система. Примеры компьютерно-считываемого носителя включают в себя постоянную память (ПЗУ), оперативную память (ОЗУ), CD-ROM, магнитные ленты, флоппи-диски и оптические устройства хранения данных. Компьютерно-считываемый носитель также может представлять собой распределенную сеть соединенных компьютерных систем, благодаря чему компьютерно-считываемый код хранится и выполняется в распределенном режиме.

Различные компоненты устройства гарантирования QoS на стороне приема и на стороне передачи, показанные, например, на фиг.6 и фиг.8, можно реализовать в программном обеспечении или оборудовании, например, в виде специализированной интегральной схемы (ASIC) или печатной платы (PCB). Поэтому предполагается, что описанные здесь процессы можно в широком смысле интерпретировать как эквивалентно осуществляемые программным обеспечением, оборудованием или их комбинацией. Программные модули могут быть написаны на различных языках программирования, включающих в себя C, C++, Java, Visual Basic и многие другие. Различные программные модули также могут быть объединены в одном приложении, выполняемом на различных типах беспроводных карт. Эти программные модули могут включать в себя данные и инструкции, которые также могут храниться на одном или нескольких машинно-считываемых носителях данных, например в динамической или статической оперативной памяти (DRAM или SRAM), стираемой и программируемой постоянной памяти (EPROM), электрически стираемой и программируемой постоянной памяти (EEPROM) и флэш-памяти; магнитных дисках, например жестком, гибком и сменном дисках; других магнитных носителях, включая ленту; и оптических носителях, например компакт-дисках (CD) или цифровых видеодисках (DVD). Инструкции программных процедур или модулей также могут загружаться или переноситься в беспроводные карты или любые вычислительные устройства в беспроводной сети одним из многих разнообразных способов. Например, сегменты кода, включающие в себя инструкции, хранящиеся на флоппи-дисках, CD или DVD, жестком диске, или переносимые через карту сетевого интерфейса, модем или другое устройство интерфейса, могут загружаться в систему и выполняться как соответствующие программные процедуры или модули. В процессе загрузки или переноса, сигналы данных, которые воплощены в виде несущих волн (передаваемых по телефонным линиям, сетевым линиям, беспроводным линиям связи, кабелям и пр.), могут передавать сегменты кода, включающие в себя инструкции, на сетевой узел или элемент. Такие несущие волны могут иметь вид электрических, оптических, акустических, электромагнитных или других типов сигналов.

Хотя здесь проиллюстрированы и описаны иллюстративные варианты осуществления настоящего изобретения, специалистам в данной области техники очевидно, что, по мере развития технологии, можно осуществлять различные изменения и модификации, и ряд элементов можно заменять их эквивалентами, не выходя за рамки истинного объема настоящего изобретения. Можно производить многочисленные модификации, перестановки, дополнения и объединения для адаптации принципов настоящего изобретения к конкретной ситуации, не выходя за рамки его объема. Например, компоненты устройства гарантирования QoS, показанные на фиг.6 и фиг.8, можно реализовать в виде единого устройства или программно-аппаратного обеспечения, установленного на существующей карте, для осуществления описанных функций. Кроме того, хотя беспроводные сети были описаны в контексте беспроводной LAN или сети CDMA/WCDMA, следует понимать, что настоящее изобретение не ограничивается этой конкретной беспроводной сетью или протоколом. Напротив, изобретение применимо к другим беспроводным сетям и совместимым протоколам связи. Настоящее изобретение также применимо к использованию со всеми типами устройств беспроводной связи и беспроводных сетей, включающих в себя, например, беспроводные персональные сети (PAN), сети Wi-Fi, Bluetooth, сверхширокополосные сети и беспроводные региональные сети (MAN) и совместимые протоколы беспроводных приложений, используемые для беспроводной передачи согласно стандартам IEEE 802,11 (a), (b) и/или (g), стандартам Bluetooth, Wi-Max, или даже сети сотовой связи, поддерживающие обширные зоны покрытия (например, основанные на стандартах Telecommunications Industry Association (TIA)/Electronics Industries Alliances (EIA), например, IS-95, IS-856 или IS-2000), например, сеть множественного доступа с временным разделением (TDMA), Глобальная сеть мобильной связи (GSM), сеть обобщенных услуг пакетной радиопередачи (GPRS), или сеть универсальной мобильной системы телекоммуникаций (UMTS), и беспроводные сети следующего поколения, которые становятся доступными по мере развития технологии для служб и приложений беспроводной передачи данных, например беспроводной электронной почты, навигации в интернете, захвата/отправки цифровых изображений и приложений определения местоположения на базе GPS, и совместимые сетевые протоколы, например протоколы переноса гипертекста (HTTP), протоколы переноса файлов (FTP), протоколы VoIP и протоколы UMTS, заданные группой 3GPP (см. http://www.3gpp.org). Кроме того, альтернативные варианты осуществления изобретения можно реализовать в виде компьютерного программного продукта для использования с компьютерной системы. Такой компьютерный программный продукт может представлять собой, например, ряд компьютерных инструкций, хранящихся на материальном носителе данных, например дискете, CD-ROM, ROM или жестком диске, или воплощенных в сигнале компьютерных данных, каковой сигнал передается по вещественному носителю или беспроводному носителю, например микроволновому или инфракрасному. Ряд компьютерных инструкций может составлять все или часть вышеописанных функций, а также может храниться в любом запоминающем устройстве, энергозависимом или энергонезависимом, например, полупроводниковом, магнитном, оптическом или другом запоминающем устройстве. Соответственно предполагается, что настоящее изобретение не ограничивается различными раскрытыми иллюстративными вариантами осуществления, но настоящее изобретение включает в себя все варианты осуществления, отвечающие объему прилагаемой формулы изобретения.

Описание чертежей

Для лучшего понимания настоящего изобретения нужно обраться к нижеследующему подробному описанию иллюстративных вариантов осуществления и формуле изобретения, совместно с прилагаемыми чертежами, которые составляют часть раскрытия этого изобретения. Хотя нижеследующее раскрытие сосредоточено на описании иллюстративных вариантов осуществления изобретения, следует отчетливо понимать, что оно приведено исключительно в целях иллюстрации, и что изобретение не ограничивается ими. Сущность и объем настоящего изобретения ограничивается только положениями прилагаемой формулы изобретения. Ниже представлено краткое описание чертежей, в которых:

фиг.1A - схема типичного хэндовера между однородными сетями беспроводной связи;

фиг.1B - схема типичного хэндовера между разнородными сетями беспроводной связи;

фиг.2A - схема пакета транспортного протокола реального времени (RTP), используемого согласно способу гарантирования качества обслуживания (QoS), согласно иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.2B-2C - схемы пакета протокола управления передачей в реальном времени (RTCP), используемого согласно способу гарантирования качества обслуживания (QoS), согласно иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.3 - схема сеанса передачи пакетов RTP/RTCP между стороной приема и стороной передачи согласно иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.4A и 4B - схемы сеанса передачи пакетов RTP/RTCP между стороной приема и стороной передачи согласно другому иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.5A и 5B - схемы пакета RTCP согласно иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.6 - блок-схема устройства гарантирования QoS на стороне приема согласно иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.7 - логическая блок-схема способа гарантирования QoS, осуществляемого стороной приема согласно иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.8 - блок-схема устройства гарантирования QoS на стороне передачи согласно иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения; и

фиг.9 - логическая блок-схема способа гарантирования QoS, осуществляемого стороной передачи согласно иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения.

Предпочтительные варианты осуществления изобретения

Согласно иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения предусмотрен способ гарантирования качества обслуживания (QoS) данных, принимаемых мобильным терминалом на стороне приема, который осуществляет хэндовер из первой сети во вторую сеть. Такой способ содержит этапы, на которых генерируют пакет, включающий в себя информацию о второй сети; передают пакет на сторону передачи; и избирательно осуществляют хэндовер в соответствии с тем, включает ли пакет в себя информацию в ответ на принятый пакет.

Согласно аспекту настоящего изобретения информация о второй сети может представлять собой информацию о скорости передачи данных для второй сети. Пакет, включающий в себя информацию о второй сети, может представлять собой пакет протокола управления передачей в реальном времени (RTCP).

Согласно другому иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения предусмотрено устройство гарантирования QoS данных, принимаемых мобильным терминалом на стороне приема, который осуществляет хэндовер из первой сети во вторую сеть. Такое устройство содержит генератор сетевой информации, предназначенный для генерации пакета, включающего в себя информацию о второй сети; передатчик сетевой информации, предназначенный для передачи пакета на сторону передачи; и блок осуществления хэндовера, предназначенный для избирательного осуществления хэндовера в соответствии с тем, включает ли пакет в себя информацию в ответ на принятый пакет.

Согласно аспекту настоящего изобретения информация о второй сети может представлять собой информацию о скорости передачи данных для второй сети. Пакет, включающий в себя информацию о второй сети, может представлять собой пакет RTCP.

Согласно другому иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения предусмотрен способ гарантирования QoS данных, осуществляемый устройством, которое передает данные на мобильный терминал, который осуществляет хэндовер из первой сети во вторую сеть. Такой способ содержит этапы, на которых принимают пакет, включающий в себя информацию о второй сети от мобильного терминала; и преобразуют данные, подлежащие передаче на мобильный терминал, согласно информации о второй сети, включенной в пакет.

Согласно аспекту настоящего изобретения на этапе преобразовании данных преобразуют степень сжатия или размер данных, подлежащих передаче на мобильный терминал.

Согласно аспекту настоящего изобретения способ может дополнительно содержать этапы, на которых генерируют пакет, включающий в себя информацию ответа, указывающую, что передача данных подготавливается на основании информации о второй сети; и передают пакет на сторону приема.

Согласно аспекту настоящего изобретения пакет может представлять собой пакет транспортного протокола реального времени (RTP).

Согласно аспекту настоящего изобретения на этапе генерации пакета задают маркерный бит пакета RTP равным '1'. Пакетов RTP, в которых маркерный бит задан равным 1, может быть много. Информация ответа может представлять собой информацию о скорости передачи данных для второй сети. Пакет может представлять собой пакет RTCP.

Согласно другому иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения предусмотрено устройство гарантирования QoS данных с использованием устройства, которое передает данные на мобильный терминал, который осуществляет хэндовер из первой сети во вторую сеть. Такое устройство содержит блок приема сетевой информации, предназначенный для приема пакета, включающего в себя информацию о второй сети от мобильного терминала; и конвертер данных, предназначенный для преобразования данных, подлежащих передаче на мобильный терминал, согласно информации о второй сети, включенной в пакет.

Согласно аспекту настоящего изобретения устройство может дополнительно содержать генератор информации ответа, предназначенный для генерации пакета RTP, включающий в себя информацию ответа, указывающую, что передача данных подготавливается на основании информации о второй сети; и передатчик информации ответа, предназначенный для передачи пакета на мобильный терминал.

Согласно аспекту настоящего изобретения генератор информации ответа может задавать маркерный бит пакета RTP равным '1' для генерации пакета RTP.

Согласно аспекту настоящего изобретения генератор информации ответа может генерировать пакет RTP, включающий в себя информацию ответа.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предусмотрен компьютерно-считываемый носитель, на котором хранится компьютерно-считываемая программа для выполнения способа гарантирования качества обслуживания (QoS).

В дополнение к иллюстративным вариантам осуществления и аспектам, описанным выше, дополнительные аспекты и варианты осуществления будут очевидны со ссылкой на чертежи и благодаря изучению нижеследующего описания.

Конкретные варианты осуществления

Перейдем к подробному описанию предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения, примеры которых проиллюстрированы на прилагаемых чертежах, снабженных сквозной системой обозначений. Варианты осуществления описаны ниже для объяснения настоящего изобретения со ссылкой на чертежи.

На фиг.2A показана схема пакета транспортного протокола реального времени (RTP), используемого согласно способу гарантирования качества обслуживания (QoS), согласно иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения. На фиг.2B-2C показаны схемы пакета протокола управления передачей в реальном времени (RTCP) 2200, используемого согласно способу гарантирования качества обслуживания (QoS), согласно иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения.

Согласно фиг.2A RTP это протокол, предназначенный для передачи данных в реальном времени, например, аудио-, видеоданных и данных моделирования. Такой пакет RTP 2100 содержит сегмент данных и небольшой заголовок, присоединенный к данным спереди. Например, пакет RTP 210 содержит поле 2101 версии (V), указывающее, какая версия протокола представлена в пакете RTP, поле 2102 заполнения (P), указывающее, существует ли байт заполнения, поле 2103 расширения (X), указывающее, существует ли расширения поле, поле CC 2104, указывающее количество полей CSRC, поле 2105 маркерного бита (M), поле PT 2104, указывающее хронирование полезной нагрузки 2111 пакета RTP 2100, поле 2107 порядкового номера (SN), указывающее, потерян ли каждый из переданных пакетов RTP, или определяющее последовательность переданных пакетов RTP, поле 2108 метки времени (TS), указывающий моменты времени, когда пакет RTP 2100 осуществляет выборку первого байта, поле SSRC 2109, классифицирующее источники данных сеанса RTP, и поле CSRC 2110, классифицирующее провайдеров данных различных провайдеров источников.

Маркерный бит (M) 2105 используется для указания важных событий, например, границы кадра в потоке пакетов, которые можно вновь определить, чтобы использовать в других целях, или удалить за счет расширения поля PT 2106.

В отличие от пакета RTP пакет RTCP используется для дополнения RTP и регулярной передачи информации сеанса. В частности, RTCP включает в себя информацию о частоте повреждений пакетов, времени двусторонней задержки, дрожании и т.д., в потоковой службе, что позволяет стороне приема и стороне передачи предпринимать надлежащие действия для осуществления связи на основании информации. Пакет RTCP можно классифицировать как относящийся к типу отчета отправителя (SR), посредством которого сторона передачи передает информацию о качестве сеанса RTP, к типу отчета получателя (RR), посредством которого сторона приема передает информацию о качестве сеанса RTP, к типу описания источника (SDES), включающего в себя информацию об ID стороны приема и стороны передачи, которые принадлежат сеансу RTP, к типу BYE, используемому для информирования о выходе из сеанса RTP, и к типу APP, который в порядке эксперимента используется в новом/ой приложении или функции.

Согласно фиг.2B пакет RTCP 2200, который является комбинацией вышеописанных типов, регулярно передается. В частности, пакет RTCP 2200 содержит заголовок SR 2201, указывающий тип SR, SR 2202 стороны передачи, включающий в себя содержимое заголовка SR 2201, заголовок RR 2203, указывающий тип RR, RR 2204 стороны приема, включающий в себя содержимое заголовка RR 2203, заголовок SDES 2205, указывающий тип SDES, ITEM 2206, включающий в себя содержимое заголовка SDES 2205, пакет BYE 2207, заголовок APP 2208, указывающий тип APP, и поле 2209 данных, зависящее от приложения, включающее в себя содержимое заголовка APP 2208.

Пакет RTCP 2200 регулярно передается со стороны приема или стороны передачи. Однако, в случае важного события, например смены формата данных, изменения в полезной нагрузке, начала и остановки передачи данных и т.д., в течение сеанса между стороной приема и стороной передачи, пакет RTCP 2200 необходимо сразу же передать, чтобы информировать о событии. Для этого используется формат расширения пакета RTCP 2200, который именуется пакетом 2300 RTCP режима непосредственной обратной связи.

Согласно фиг.2C пакет 2300 RTCP режима непосредственной обратной связи содержит регулярно передаваемый пакет RTCP 2200 и сообщение обратной связи 2302. Заголовок 2302 сообщения обратной связи, содержащий поле V 2304, указывающее версию протокола, поле P 2305, указывающее, существует ли байт заполнения, поле FMT 2306, указывающее тип сообщения обратной связи 2301, поле PT 2307, указывающее тип пакета RTCP 2200, поле длины 2308, указывающее длину сообщения обратной связи 2301, поле SSRC 2309 стороны передачи, выбирающее передатчик пакета RTCP 2200, и поле SSRC 2310 мультимедийного источника, определяющее, какого рода мультимедийный источник связан с сообщением обратной связи 2301, располагается перед сообщением обратной связи 2301. Поле 2303 информации управления обратной связи, включающее в себя сообщения обратной связи транспортного уровня, уровня приложений, полезную нагрузку и т.д., располагается в задней части сообщения обратной связи 2301.

Период связи между стороной передачи и стороной приема называется 'сеансом'. На фиг.3 показана схема иллюстративного сеанса передачи пакетов RTP/RTCP между стороной приема и стороной передачи согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Согласно иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения предполагается, что мобильный терминал на стороне приема перемещается из первой (исходной) сети 3100, имеющей, например, скорость передачи данных 200 Мбит/с, во вторую сеть (назначения) 3200, имеющую, например, скорость передачи данных 30 Мбит/с. Маршрутизатор доступа (AR) или система коммутации, показанный/ая, например, на фиг.1A-1B, находится на стороне передачи. Однако, для удобства, описана только связь между стороной приема и стороной передачи, а не между мобильным терминалом и маршрутизатором доступа (AR) или системой коммутации в сетях беспроводной связи.

Согласно фиг.3 сторона передачи передает данные на сторону приема в первой сети 3100, имеющей скорость передачи данных 200 Мбит/с. Когда сторона приема (например, мобильный терминал) перемещается из первой сети 3100, имеющей скорость передачи данных 200 Мбит/с, во вторую сеть 3200, имеющую скорость передачи данных 30 Мбит/с, сторона приема обнаруживает, что необходимо произвести хэндовер из первой сети 3100 во вторую сеть 3200 (Операция 3301). Обнаружив хэндовер, сторона приема передает пакет RTCP, включающий в себя информацию о второй сети 3200, на сторону передачи (Операция 3302). Пакет RTCP, включающий в себя информацию о второй сети 3200, может представлять собой пакет RTCP 2200, показанный, например, на фиг.2B, или пакет RTCP режима непосредственной обратной связи 2300, показанный, например, на фиг.2C.

Пакет 2300 RTCP режима непосредственной обратной связи можно использовать для немедленной передачи информации о второй сети 3200 на сторону передачи, когда сторона приема обнаруживает хэндовер.

Когда сторона приема перемещается между двумя сетями, имеющими разные скорости передачи данных, скорость передачи данных сети назначения, в которую перемещается сторона приема, включается в информацию о сети назначения.

По получении пакета RTCP, включающего в себя информацию о второй сети 3200, сторона передачи готовится для передачи данных, удовлетворяющей требованиям стороны приема, на основании информации о второй сети 3200, переданной стороной приема (Операция 3308). Например, сторона передачи сжимает видеоизображение или звуковые данные или ухудшает качество видеоизображения или качество звука для передачи данных по второй сети 3200, имеющей меньшую скорость передачи данных, чем первая сеть 3100. Кроме того, сторона передачи меняет ранее подготовленные данные видеоизображения или звуковые данные на данные, соответствующие скорости передачи данных второй сети 3200 для передачи данных.

Когда сторона передачи полностью подготовлена для передачи данных, сторона передачи передает пакет RTP, в котором маркерный бит задан равным '1', на сторону приема для отправки информации ответа, указывающей, что стороне приема разрешено произвести хэндовер (Операция 3303). Если в ходе передачи пакета RTP происходит потеря пакета, поскольку стороне приема не удается принять пакет RTP и осуществить хэндовер, сторона передачи генерирует совокупность пакетов RTP, в которых маркерный бит задан равным '1', и передает пакеты RTP стороне приема (Операции 3303-3305).

По получении пакета RTP, в котором маркерный бит задан равным '1', от стороны передачи, сторона приема осуществляет хэндовер из первой сети 3100 во вторую сеть 3200, имеющую скорость передачи данных 30 Мбит/с (Операция 3306). Если сторона передачи передает совокупность пакетов RTP, в которых маркерный бит задан равным '1' (Операции 3303 - 3305), сторону приема можно настроить на осуществление хэндовера только, когда сторона приема принимает больше пакетов RTP, заранее определенное количество пакетов RTP. Например, сторона приема настраивается на осуществление хэндовера, когда сторона приема принимает больше двух пакетов RTP, в которых маркерный бит задан равным '1'. Сторона приема передает информацию о второй сети 3200 на сторону передачи, и сторона передачи готовится для передачи данных согласно информации, тем самым гарантируя QoS передачи данных между стороной приема и стороной передачи, например потоковой передачи аудио или видео в ходе хэндовера.

После того как сторона приема завершает хэндовер, сторона передачи передает данные на скорости передачи данных 30 Мбит/с (Операция 3309), сбрасывает маркерный бит пакета RTP на '0', и передает пакет RTP на сторону приема (Операция 3307).

Однако, если сторона передачи одновременно передает и принимает данные, например, согласно протоколу передачи речи по интернету (VoIP), сторона передачи генерирует отдельный сеанс и осуществляет операции 3301-3309.

В данном иллюстративном варианте осуществления настоящего изобретения хэндовер осуществляется, когда скорость передачи данных изменяется, т.е. между разнородными сетями связи. Однако, если сторона приема перемещается из одной сети, имеющей меньше пользователей, в другую сеть, имеющую больше пользователей, или из одной сети с меньшим уровнем радиопомех в другую сеть с более высоким уровнем радиопомех, хэндовер также можно осуществлять.

В этой связи, поскольку скорость передачи данных может изменяться, информация о количестве пользователей, осуществляющих доступ к сети назначения, куда перемещается сторона приема, информацию отношения сигнал-шум (SNR) указывающую уровень радиопомех, частоту битовой ошибки (BER) и т.д., можно включить в информацию о сети назначения.

Хотя сторона приема передает информацию о второй сети 3200 стороне передачи посредством вышеописанных операций, возникает проблема, когда сторона приема последовательно осуществляет хэндовер в разные сети, как показано на фиг.4A. Согласно фиг.4A предполагается, что сторона приема последовательно перемещается из первой сети 4100, имеющей, например, скорость передачи данных 200 Мбит/с, во вторую сеть 4200, имеющую, например, скорость передачи данных 30 Мбит/с, и затем в третью сеть 4300, имеющую, например, скорость передачи данных 156 кбит/с.

Когда сторона приема перемещается из первой сети 4100 во вторую сеть 4200, сторона приема обнаруживает, что необходимо произвести хэндовер из первой сети 4100 во вторую сеть 4200. Сторона приема, которая обнаруживает хэндовер, передает пакет RTCP, включающий в себя информацию о второй сети 4200, на сторону передачи (Операция 4401). Сторона передачи передает пакет RTP, в котором маркерный бит равен '1', на сторону передачи (Операция 4402). Если сторона приема перемещается в третью сеть 4300 до того, как сторона приема принимает пакет RTP, сторона приема передает пакет RTCP, включающий в себя информацию о третьей сети 4300, на сторону передачи (Операция 4403) и принимает пакет RTP, в котором маркерный бит равен '1', (Операция 4402). Поскольку сторона приема интерпретирует пакет RTP как ответ на пакет RTCP, включающий в себя информацию о третьей сети 4300, сторона приема осуществляет хэндовер из второй сети 4200 в третью сеть 4300. Однако, поскольку пакет RTP является ответом на пакет RTCP, включающий в себя информацию о второй сети 4200, сторона передачи и сторона приема, которые соответственно имеют информацию о второй и третьей сетях 4200 и 4300, устанавливают сеанс.

Для исправления этого недостатка, согласно фиг.4B, сторона передачи готовится для передачи данных согласно второй сети 4201, имеющей скорость передачи данных 30 Мбит/с, в ответ на передачу стороной приема пакета RTCP, включающего в себя информацию о второй сети 4201 (Операция 4411), и передает пакет RTCP, включающий в себя информацию ответа, указывающую, что сторона приема может осуществлять хэндовер на сторону приема (Операция 4412). Пакет RTCP может представлять собой регулярно передаваемый пакет RTCP 2200, как показано на фиг.2B, или пакет 2300 RTCP режима непосредственной обратной связи, как показано на фиг.2C.

Пакет 2300 RTCP режима непосредственной обратной связи используется для передачи информации ответа как можно раньше, тем самым, сокращая время ожидания хэндовера на стороне приема.

Сторона приема, которая принимает пакет RTCP, включающий в себя информацию ответа, не осуществляет хэндовер, поскольку информация ответа, включенная в пакет RTCP, указывает, что сторона передачи готова для передачи данных не согласно третьей сети 4301, а согласно второй сети 4201. Сторона приема осуществляет хэндовер в третью сеть 430, когда сторона передачи передает пакет RTCP (Операция 4414) в ответ на передачу стороной приема пакета RTCP, включающего в себя информацию о третьей сети 4301.

Поскольку мобильному терминалу на стороне приема не удается осуществить хэндовер вследствие потери пакетов, произошедшей в ходе передачи пакетов RTP и пакетов RTCP, сторона передачи может непрерывно передавать пакет RTP, в котором маркерный бит задан равным '1', помимо пакета RTCP (Операции 4415-4418).

Согласно фиг.3, если сторона передачи одновременно передает и принимает данные, например, согласно протоколу передачи речи по IP (VoIP), сторона передачи генерирует отдельный сеанс и осуществляет операции 4411-4418.

На фиг.5A и 5B показаны схемы пакета RTCP 2200 согласно иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения. Согласно фиг.5A сетевая информация 5100 о конкретной сети, в которую осуществляется хэндовер, которая включена в пакет RTCP, переданный стороной приема, включена в заднюю часть отчета отправителя (SR) 2202, отчета получателя (RR) 2204 или поля 2209 данных, зависящего от приложения, или в отдельное поле (не показанное) пакета RTCP 2200.

Аналогично пакету RTCP, передаваемому стороной приема, информация ответа 5100, которая включена в пакет RTCP, передаваемый стороной передачи, включается в заднюю часть SR 2202, RR 2204 или поля 2209 данных, зависящего от приложения, или в отдельное поле (не показанное) пакета RTCP 2200.

Согласно фиг.5B сетевую информацию или информацию ответа 5200 можно включать в заднюю часть поля 2303 информации управления обратной связи сообщения обратной связи 2301 пакета 2300 RTCP режима непосредственной обратной связи, как показано на фиг.2C.

Хотя описан способ гарантирования QoS, который генерирует пакет RTP или пакет RTCP, включающий в себя сетевую информацию, и передает пакет RTP или пакет RTCP, настоящее изобретение им не ограничивается. В частности, настоящее изобретение применимо ко всем протоколам связи, которые генерируют пакет, включающий в себя сетевую информацию, и передают этот пакет по каналу передачи.

На фиг.6 показана блок-схема иллюстративного устройства гарантирования QoS на стороне приема согласно иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения. Согласно фиг.6 устройство 600 гарантирования QoS может входить в состав мобильного терминала или может быть установлено на нем на стороне приема. Такое устройство 600 гарантирования QoS содержит генератор 610 сетевой информации, передатчик 620 сетевой информации, блок 630 осуществления хэндовера и блок 640 приема информации ответа.

Генератор 610 сетевой информации обнаруживает хэндовер согласно перемещению мобильного терминала на стороне приема, и генерирует пакет, включающий в себя сетевую информацию. Передатчик 620 сетевой информации передает пакет, по каналу передачи, на сторону передачи.

По получении пакета, включающего в себя сетевую информацию, переданного со стороны приема, сторона передачи передает пакет, включающий в себя информацию, в ответ на принятый пакет. Блок 640 приема информации ответа анализирует пакет, чтобы определить, осуществлять ли хэндовер. Если сторона приема должна осуществлять хэндовер, блок 630 осуществления хэндовера устройства 600 гарантирования QoS на стороне приема осуществляет хэндовер.

На фиг.7 показана логическая блок-схема способа гарантирования QoS, осуществляемого на стороне приема согласно иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения. Согласно фиг.7 сторона приема обнаруживает хэндовер согласно перемещению между разнородными или однородными сетями (Операция 710).

Сторона приема, которая обнаруживает хэндовер, генерирует пакет, включающий в себя информацию о конкретной сети, например второй сети 4200 или 4201, как показано на фиг.4A-4B, куда перемещается сторона приема (Операция 720), и передает пакет на сторону передачи (Операция 730). Сторона приема ожидает информацию ответа со стороны передачи (Операция 740).

Если сторона приема анализирует передаваемый пакет, в ожидании информации ответа, и принимает информацию ответа, указывающую, что сторона передачи полностью подготовлена для передачи данных согласно условиям в сети, и, таким образом, разрешающую стороне приема осуществлять хэндовер (Операция 750), сторона приема осуществляет хэндовер (Операция 760). Если стороне приема не удается принять информацию ответа со стороны передачи, сторона приема не осуществляет хэндовер и ожидает информацию ответа.

На фиг.8 показана блок-схема иллюстративного устройства гарантирования QoS на стороне передачи согласно иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения. Согласно фиг.8 устройство 800 гарантирования QoS может входить в состав маршрутизатора доступа или системы коммутации или установлено там на стороне передачи, как показано, например, на фиг.1A-1B. Такое устройство 800 гарантирования QoS содержит генератор 810 информации ответа, передатчик 820 информации ответа, конвертер 830 данных и блок 840 приема сетевой информации. Если сторона приема передает пакет, включающий в себя сетевую информацию, на сторону передачи, блок 840 приема сетевой информации анализирует пакет для получения информации о конкретной сети, в которую сторона приема осуществляет хэндовер.

На основании информации о сети конвертер 830 данных готовится для передачи данных согласно хэндоверу, осуществляемому стороной приема. Конвертер 830 данных сжимает данные видеоизображения или звуковые данные или ухудшает качество видеоизображения или качество звука для передачи данных по сети, имеющей меньшую скорость передачи данных, чем у другой сети, до осуществления хэндовера. Напротив, конвертер данных 830 улучшает качество видеоизображения или качество звука для передачи данных по сети, имеющей более высокую скорость передачи данных, чем у другой сети, до осуществления хэндовера.

Кроме того, конвертер 830 данных меняет ранее подготовленные данные видеоизображения или звуковые данные на данные, соответствующие скорости передачи данных измененной сети. Если конвертер 830 данных полностью подготовлен для осуществления хэндовера, генератор 810 информации ответа генерирует пакет, включающий в себя информацию ответа, благодаря чему сторона приема может осуществлять хэндовер. Передатчик 820 информации ответа передает пакет, включающий в себя информацию ответа, на сторону приема.

На фиг.9 показана логическая блок-схема способа гарантирования QoS, осуществляемого на стороне передачи согласно иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения. Согласно фиг.9 сторона передачи принимает пакет, включающий в себя сетевую информацию, передаваемую со стороны приема (Операция 910). Сторона передачи преобразует данные согласно измененной сети на основании сетевой информации, включенной в принятый пакет (Операция 920). Сторона передачи генерирует пакет, включающий в себя информацию ответа, для осуществления хэндовера (Операция 930), и передает пакет на сторону приема (Операция 940).

Изобретение относится к технике связи. Обеспечены способ и устройство гарантирования качества обслуживания (QoS) передачи данных. Способ гарантирования QoS данных, принимаемых мобильным терминалом на стороне приема, который осуществляет хэндовер из первой сети во вторую сеть содержит этапы, на которых генерируют пакет, включающий в себя информацию о второй сети, передают пакет на сторону передачи и избирательно осуществляют хэндовер в соответствии с тем, включает ли пакет в себя информацию в ответ на принятый пакет. Когда сторона приема осуществляет хэндовер, сторона передачи может получать информацию о второй сети путем обмена пакетами между стороной приема и стороной передачи, тем самым гарантируя QoS передачи данных. 6 н. и 16 з.п. ф-лы, 14 ил.

1. Способ обеспечения качества обслуживания (QoS) данных, принимаемых мобильным терминалом, который осуществляет хэндовер из первой сети во вторую сеть, способ содержит этапы, на которых
принимают на мобильном терминале данные со стороны передачи,
формируют в мобильном терминале пакет, включающий в себя информацию о второй сети,
передают сформированный пакет с мобильного терминала на сторону передачи, осуществляют хэндовер из первой сети во вторую сеть, если пакет от стороны передачи, включающий в себя информацию ответа, принят от стороны передачи, и
принимают на мобильном терминале данные, преобразованные стороной передачи в соответствии с информацией о второй сети после хэндовера, от стороны передачи.

2. Способ по п.1, в котором информация о второй сети представляет собой информацию о скорости передачи данных второй сети.

3. Способ по п.1, в котором пакет, включающий в себя информацию о второй сети, представляет собой пакет протокола управления передачей в реальном времени (RTCP).

4. Способ по п.3, в котором на этапе генерирования пакета информацию о второй сети вставляют в поле информации управления обратной связи пакета RTCP режима непосредственной обратной связи.

5. Устройство для обеспечения качества обслуживания (QoS) данных, принимаемых мобильным терминалом, который осуществляет хэндовер из первой сети во вторую сеть, устройство содержит генератор сетевой информации, предназначенный для генерирования пакета,
включающего в себя информацию о второй сети, на стороне приема, передатчик сетевой информации, предназначенный для передачи сгенерированного пакета со стороны приема на сторону передачи, и
блок осуществления хэндовера, предназначенный для осуществления хэндовера из первой сети во вторую сеть, если пакет от стороны передачи, включающий в себя информацию ответа, принят от стороны передачи,
при этом мобильный терминал принимает данные от стороны передачи до хэндовера и принимает данные, преобразованные стороной передачи в соответствии с информацией о второй сети после хэндовера, от стороны передачи.

6. Устройство по п.5, в котором информация о второй сети представляет собой информацию о скорости передачи данных второй сети.

7. Устройство по п.5, в котором пакет, включающий в себя информацию о второй сети, является пакетом RTCP.

8. Способ обеспечения качества обслуживания (QoS) данных, передаваемых от стороны передачи на мобильный терминал, который осуществляет хэндовер из первой сети во вторую сеть, способ содержит этапы, на которых
передают данные от стороны передачи на мобильный терминал,
принимают на стороне передачи пакет, сформированный на мобильном терминале, включающий в себя информацию о второй сети, от мобильного терминала, и
преобразуют на стороне передачи данные, подлежащие передаче на мобильный терминал, согласно информации о второй сети, включенной в упомянутый пакет,
передают преобразованные данные от стороны передачи на мобильный терминал после хэндовера.

9. Способ по п.8, в котором этап преобразования данных содержит преобразование степени сжатия или размера данных, подлежащих передаче на мобильный терминал.

10. Способ по п.8, в котором этап преобразования данных, которые должны быть переданы на мобильный терминал, также содержит этапы, на которых генерируют пакет, включающий в себя информацию ответа, указывающую, что передача данных подготавливается на основании информации о второй сети, и передают упомянутый пакет на мобильный терминал.

11. Способ по п.10, в котором пакет представляет собой пакет транспортного протокола реального времени (RTP).

12. Способ по п.11, в котором на этапе генерации пакета задают маркерный бит пакета RTP равным 'Т'.

13. Способ по п.12, в котором пакетов RTP, в которых маркерный бит задан равным 'Т', несколько.

14. Способ по п.10, в котором информация ответа представляет собой информацию о скорости передачи данных второй сети.

15. Способ по п.14, в котором пакет является пакетом RTCP.

16. Способ по п.15, в котором на этапе генерации пакета вставляют информацию о второй сети в поле информации управления обратной связи пакета RTCP режима непосредственной обратной связи.

17. Устройство для обеспечения качества обслуживания (QoS) данных, передаваемых от стороны передачи на мобильный терминал, который осуществляет хэндовер из первой сети во вторую сеть, устройство содержит блок приема сетевой информации, предназначенный для приема пакета, сгенерированного на мобильном терминале, включающего в себя информацию о второй сети от мобильного терминала, и
конвертер данных, предназначенный для преобразования данных, подлежащих передаче на мобильный терминал, согласно информации о второй сети, включенной в пакет,
при этом сторона передачи передает данные на мобильный терминал до хэндовера и передает преобразованные данные на мобильный терминал после хэндовера.

18. Устройство по п.17, содержащее также генератор информации ответа, предназначенный для генерации пакета RTP, включающего в себя информацию ответа, указывающую, что передача данных подготавливается на основании информации о второй сети, и
передатчик информации ответа, предназначенный для передачи пакета на мобильный терминал.

19. Устройство по п.18, в котором генератор информации ответа задает маркерный бит пакета RTP равным 'Т' для генерации пакета RTP.

20. Устройство по п.18, в котором генератор информации ответа генерирует пакет RTP, включающий в себя информацию ответа.

21. Компьютерно-считываемый носитель, на котором хранится компьютерно-считываемая программа для выполнения способа по п.1.

22. Компьютерно-считываемый носитель, на котором хранится компьютерно-считываемая программа для выполнения способа по п.8.