CN1421104A - 用于使用端到端资源预留协议信令提供具有服务质量的ip电话的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及因特网协议通信。更具体地,本发明是一种方法,用于通过组合会话发起协议、资源预留协议、公共开放策略服务以及开放结算协议来建立、授权、维护和终止通过互联网的具有服务质量的IP电话会话。本发明的方法允许一个IP电话会话从所有这些协议中获益。参考附图,本发明的实施例包括一个使用SIP和RSVP的SIP客户(115,130,135,136);使用SIP和COPS的SIP代理服务器(150,151);使用COPS和OSP的策略服务器(140,141,142);使用OSP的交换中心服务器(180);和使用RSVP和COPS(例如160,161,170)的几个路由器。
Description
相关申请的交叉引用
本申请是1999年11月8日提交的序号为09/436,794的美国申请的部分继续申请。
技术领域
本发明一般涉及IP通信领域,更具体而言涉及用于使用端到端资源预留协议(RSVP信令)提供具有服务质量(QoS)的因特网协议(IP)电话的方法。
背景技术
因特网正在向着有一天能够令所有个人间通信通过因特网承载的方向发展。视频广播、无线电传输、计算机数据以及电话系统将并入一个媒介中并且在世界各地不会损失可察觉质量地传送。
但是,为了商用,诸如IP电话和其它IP通信业务的IP通信要求服务质量(QoS)等于或好于目前在数字电路交换网上可用的QoS。这需要在企业的IP网络以及通过承载末端网络之间的业务量的IP干线网的端到端QoS。在QoS可用时,它需要使用网络资源,并且因此业务提供者只能在进行通信的区域支持授权和付费的条件下才能保证QoS。
已经开发了几种处理IP通信的各个方面的协议和业务。例如,会话发起协议(SIP)被开发用于呼叫建立;开放结算协议(OSP)被开发用于授权和使用报告并且在策略服务器和用于在交换中心之间的定价、业务的使用兑换和结算;公共外包(outsourcing)策略服务(COPS)被开发用于网元之间的策略配置并且用于策略服务器和其它网元之间传送适用于具有QoS支持的微流的策略;资源预留协议(RSVP)被开发用于在末端网络中建立QoS并且提到向网络请求QoS的信令协议。RSVP是端到端信令协议并且能够在各自域中的相应电话客户之间使用;子网带宽管理者(SBM)被开发用于在802.x类型的子网中建立RSVP启动的QoS;并且区分业务(DiffServ)被开发用于在IP干线网中建立QoS业务类型。
为了在因特网上完成一个电话呼叫,至少应当发生三件事。第一,被叫方被提醒;第二,主叫之间的连接必须被建立;第三,用于连接到主叫的资源必须被专门为对话留出。不过,所述三个步骤不一定要按照上述顺序执行。为此,SIP负责建立会话,而RSVP负责预留对话所需的资源。
通过因特网提供具有QoS的IP通信需要用于呼叫建立、授权和QoS的一种共同的使用方法。尽管上述各个协议被具体开发,但是目前还没有关于如何在因特网上以一致的方式将各协议一起使用的方法。此外,没有关于在因特网上动态确立用于基于SIP的话音和视频呼叫的QoS策略。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种方法,用于使用端到端RSVP信令实现具有QoS的IP电话,其能够在因特网上的IP通信期间提供可接受的QoS。
本发明的另一个目的是提供一种方法,用于为因特网上基于SIP的话音和视频呼叫动态确立QoS策略。
本发明的另一个目的是提供一种方法,用于使用端到端RSVP信令实现具有QoS的IP电话,其在使用网络资源和易于实现方面是有效的。
为了达到上述目的,提供了一种使用端到端RSVP信令实现具有QoS的IP电话的方法,它包括在IP通信之前、过程中以及之后传送唯一的一个消息序列。该序列不是任意的,这是因为在一个先前消息中传送的参数可能要用在随后的消息中。尽管上述每个协议在单独使用时的消息交换是被证明并且易于理解的,但是当这些协议被一起使用时就不是这样了。
本发明公开了一种方法,从而单独的协议可以被一起使用来建立、维护和拆除具有可接受QoS等级的因特网通信。这可以通过基于SIP电话请求动态确立RSVP策略来实现。本申请为用于IP电话的QoS支持定义了两个选项:PSTN类型的“QoS被保证”,其中QoS被保证,以及互联网类型的“QoS被启用”,其中只有部分或者没有QoS可被获得。此外,本申请以两种方式配置QoS:1)“拉”方法,QoS被外包(outsource)到服务器;或者2)“推”方法,QoS被本地提供给路由器。
在主叫方和被叫方之间的因特网协议(IP)电话会话中提供服务质量(QoS)的方法包括步骤:提供用于所述主叫方和具有IP功能的第一设备之间的会话的传送IP媒体;提供用于被叫方和具有IP功能的第二设备之间的会话的传送IP媒体;在所述第一设备和第二设备之间建立一条IP连接;以及为电话会话预留网络资源。
尽管本发明的实施例更多地集中于“推”方法,但是本发明采用所述两种方法。
尽管本发明集中于为QoS预留的端到端信令的RSVP的使用,但是这些概念也可以扩展到以任何端到端预留协议使用。此外,相同的概念也可以应用于根据SIP电话请求而动态确立DiffServ策略,其中策略被以实时基础提供给路由器(PUSH)而不是路由器以实时基础查询策略(PULL)。
附图说明
通过以下连同附图的详细描述可以显而易见本发明的这些以及其它目的和特征。
图1是用于IP电话通信的参考模型的示意图;
图2是说明根据本发明的呼叫建立请求、授权和策略安装的呼叫流图;
图3是说明根据本发明的IP电话呼叫的QoS建立和完成的呼叫流图;
图4是说明根据本发明的RSVP拆除信令和QoS资源释放的呼叫流图;
图5是说明根据本发明的报告到交换中心的QoS使用的呼叫流图;
图6是说明根据本发明的具有背景使用更新的呼叫拆除的呼叫流图;
图7是说明根据本发明的具有实时使用更新的呼叫拆除的呼叫流图;
图8A是说明根据本发明的一个实施例的用于使用在网络路由器中实现本地策略或QoS配置的“拉”模型的QoS被保证的呼叫建立的呼叫流图;
图8B是图8A的呼叫流图的继续;
图9A是说明根据本发明的一个实施例的用于使用在网络路由器中实现本地策略或QoS配置的“拉”模型的QoS被保证的呼叫建立的完成的呼叫流图;
图9B是图9A的呼叫流图的继续;
图10是说明根据本发明的一个实施例的用于使用在网络路由器中实现本地策略或QoS配置的“拉”模型的QoS被保证的呼叫拆除的呼叫流图;
图11A是说明根据本发明的一个实施例的用于使用在网络路由器中实现本地策略或QoS配置的“拉”模型的QoS被启用的呼叫建立的呼叫流图;
图11B是11A的呼叫流图的继续;
图12是说明根据本发明的一个实施例的用于使用在网络路由器中实现本地策略或QoS配置的“拉”模型的QoS被启用的呼叫建立的完成的呼叫流图;
图13是说明根据本发明的一个实施例的用于使用在网络路由器中实现本地策略或QoS配置的“拉”模型的QoS被启用的呼叫拆除的呼叫流图;
具体实施方式
本申请为用于IP电话的QoS支持定义了两个选项:PSTN类型的“QoS被保证”的,其中QoS被保证,以及互联网类型的“QoS被启用”的,其中只有部分或者没有QoS可以获得。此外,本申请以两种方式配置QoS:1)QoS被外包到服务器的“推”方法;或者2)QoS被本地提供的“推”方法。
在主叫方和被叫方之间的因特网协议(IP)电话会话中提供服务质量(QoS)的方法,包括步骤:提供用于所述主叫方和具有IP功能的第一设备之间的会话的传送IP媒体;提供用于被叫方和具有IP功能的第二设备之间的会话的传送IP媒体;在所述第一设备和第二设备之间建立一条IP连接;以及为电话会话预留网络资源。
术语“策略”指定义用于网络资源接入和使用的标准的规则组合,而术语QoS被保证是指当电话通话只有在通过例如端到端的成功RSVP预留保证对于一个确定的QoS等级所需要的所有网络资源之后才完成电话通话的情况。QoS被启用是指当由于无法保证端到端业务质量或者临时的高网络业务量而只能部分或者没有QoS可以获得的情况。
“拉”模型指网元启动一个到策略服务器的COPS查询时的情况。例如,网元接收一个RSVP PATH或者RESV请求并且查询策略服务器;策略服务器为关于用户的ID和业务以及一个相应网络中的交换中心服务器(如果可用)或者一个策略服务器而查询本地数据库;根据来自本地数据库和/或交换中心服务器的肯定确认,策略服务器确认网元中的策略以接受对于到SIP客户的特定预留数据流的RSVP PATH和RESV请求。以这种方式,被叫电话不振铃直到策略已经被提供在网元中并且资源已经被端到端预留以保证可接受的QoS等级。
现在参考附图,其中相似的参考符号表示各图中相似或相同的元件,图1表示IP通信电话类型的参考模型。参考模型被选择来表示IP电话或其它类型的IP通信中发现的多种实例。不过,这并不是一个详尽的模型,而是用于定义网络和网元之间的消息交换。
图1的参考模型有两种客户类型:1)经由电路交换网100、101(PBX)和IP电话网关(GWY)135、136连接到IP网络的至少一个模拟或数字电话110、111;以及2)诸如IP电话115或各种类型的计算机130的至少一个IP客户。这里,IP电话网关135、136、IP电话115和计算机130被认为是用于SIP呼叫建立和对于网络资源的RSVP信令的客户。
因特网服务提供者(ISP)120、121提供接入IP干线网190,而用于电路交换电话的本地电话公司(LEC)和用户交换机(PBX)提供接入ISP 100、101。ISP、PBX和IP电话网关之间的物理连接可以是任何类型的媒体。通常,大多数因特网业务传输通过光缆、同轴电缆和双绞线。
ISP也可以称作接入网,即用户直接连接到其用于IP通信的主机/客户端或者用于这种通信的各种服务器的IP网络。接入网是一个单独管理域的一部分,如因特网服务提供者(ISP)、企业网、政府和教育组织。
IP干线网也可以称作转接网,并且在两个或多个接入网之间可以有一个或几个转接网。由于转接网有时候称作干线网,所以它们之间的区别稍微有些模糊,这是因为转接网也用作接入网。对于这里所使用的模型,转接网没有直接连接的用于特定会话的主机,不管它是电话或是其它类型的。本模型中的转接网不知道各个数据微流,如连接到相邻接入网的各方之间的电话呼叫。
策略服务器140、141和142(1)授权用于微流的内部QoS(2)用于与一个外部交换中心的电话用途的通信或者(3)直接与对应的管理域中的外部策略服务器通信。此外,策略服务器使用COPS用于在它们各自元素中的策略配置。COPS是可以用于在策略服务器及其客户之间交换策略信息的查询和响应协议。此外,能够COPS RSVP的边缘路由器R1和R2(160和161)类似地位于它们各自的网络中以路由网络业务量。边缘路由器作为用于对于客户请求业务的QoS支持的门。此外,边缘路由器执行以下功能:1)在策略服务器的控制之下作为策略执行点(PEP),以接受或拒绝对于客户的RSVP请求;2)提供业务量整形,即延迟各个业务量流中的分组,以便执行业务等级规范SLS。边缘路由器R1 160和R2 161与边界路由器170、171通信。通过边界路由器面对邻近接入网中的边缘路由器,边界路由器可以保护转接网不受服务盗窃和可能的服务拒绝攻击。由数据链路的物理安全性来保护边缘路由器与边界路由器之间的业务量。边界路由器控制来自接入网中的边缘路由器的进入业务量。
SIP代理服务器(SPS)150、151作为策略执行点(PEP)来授权由SIP客户110、111、115和130请求的呼叫。SIP代理服务器为了到接入网或管理域中的所有客户的服务而工作并提供这些服务。请求呼叫建立的客户在获得对于支持QoS的呼叫的授权之前,必须首先向SIP服务器注册。在向SIP服务器注册之后,服务器可以处理所有去往/来自所述客户的呼叫请求。不过,这不排除不利用任何SIP服务器的直接的客户-客户的呼叫建立。这种直接的客户-客户呼叫建立可以更快,并且对于诸如热线的特殊业务是希望的。未注册或者未被授权直接呼叫的客户不能通过来自SIP和策略服务器的支持具有QoS利益。
业务等级规范(SLS)(未示出)指接入网提供者与转接网提供者之间关于QoS和其它特性的机器可读的协定。目前的SLS是静态性质的,尽管在诸如带宽代理服务的情况下,存在对于用于业务提供者之间的QoS的动态分发的信令的兴趣。交换中心(CH)180具有关于与QoS的呼叫建立的几个功能。特别是,交换中心服务器180作为大量网络提供者之间的一个信托代理,用于IP电话的可选网关位置服务,对于QoS的授权(类似于商业中的信用卡授权),使用报告的一个收集器,并且作为业务提供者之间的结算装置。给定属于不同的管理域的大量的接入网,不可能有在互联网上的所有域之间的SLS。交换中心帮助用于诸如QoS的额外费用服务的域之间的授权和日志记录或计费。不过,这不排除一些域具有直接的双边协定,以便在交换业务量时不使用任何交换中心业务。用于该草案中的协议同样可以很好地应用于使用交换中心的情况或者用于双边协定。我们将使用具有交换中心的例子,这是因为它们提供一个更完整的图像。
所有上述网元一起操作以建立、维护和关闭互联网上的一个电话对话。每个网元对唯一的一组消息和命令做出响应。
尽管用于以上列出的协议的消息交换已经单独地被很好地证明和理解,但是当与所有网元一起使用时就不是这种情况了。
参见图2,其中示出了一个呼叫流图,该图说明了根据本发明的一个呼叫建立请求、授权和策略安装。一般而言,呼叫建立请求、授权和策略安装如下出现:
a)一个SIP客户(电话)115向SIP1代理服务器150请求呼叫建立;
b)SIP1 150检查一个本地策略服务器POL1 140;
c)本地策略服务器POL1 140与一个交换中心服务器CH 180协商;
d)SIP1 150向一个远程SIP2 152请求呼叫建立;
e)SIP2 151检查一个本地策略服务器POL2 141;
f)本地策略服务器与交换中心服务器CH180协商;
g)远程策略服务器POL2提供由边缘路由器R2 161和SIP2 152中的本地策略控制所使用的策略;
h)如果OK,则本地SIP1 150从远程SIP2 152获得肯定呼叫进行报告;
i)本地策略由边缘路由器R1 160和代理服务器SIP1 150中的POL1 140提供;以及
10)SIP1 150将呼叫进展通知电话115。
消息的实际序列属于几个协议:SIP、OSP、COPS、RSVP和SBM。图2中详细描述了该序列。
SIP电话115通过发送一个SIP INVITE消息1到代理服务器SIP1150来启动一个对话并请求QoS。然后SIP1 150发送一个COPS REQ AAA(鉴权、授权和计费)消息2到本地/客户策略服务器POL1 140。一接收到消息2,本地策略服务器POL1 140就发送一个OSP授权请求鉴权请求AUTHREQ消息3到交换中心服务器CH180。交换中心服务器CH180通过将一个OSP授权响应AUTHRSP消息4发送回POL1 140来做出响应。AUTHRSP消息4包括一个供呼叫建立使用的授权令牌。
POL1 140接下来发送一个COPS DEC(决定)安装消息5到SIP1150,同时授权令牌嵌入在该消息中。SIP1 150通过产生一个请求QoS的SIP INVITE消息6并发送消息6到SIP2 152来请求与远程SIP2的呼叫建立。一旦接收到INVITE消息6,SIP2 152就发出一个COPS REQAAA消息7到策略服务器2 POL2 141。消息7还含有授权令牌。消息8、9和10与消息3、4和5相同,但是在远端执行。
然后,SIP2 152通过发送一个请求QoS的SIP INVITE消息11来邀请GWY 136。GWY 136用一个SIP 183消息12回答并且回送QoS被需要。一个SIP 183消息表示会话进展。SIP2 152使用一个COPS REQLDP(本地决定策略)请求消息13向策略服务器POL2发信号。POL2 141通过发送一个COPS DEC安装消息14到R2 161并且当安装成功时,从R2 161接收一个COPS RPT(报告)消息15而提供策略由本地策略控制边缘路由器R2 161使用。POL2 141发送一个COPS DEC安装消息16到SIP2 152以在SIP2 151中安装策略。当策略被提供在远端中时,SIP2 152发送一个SIP 183消息17到SIP1 150,其表示在远端的肯定呼叫进行。消息18-21与消息13-16相同并且提供边缘路由器R1160和SIP1 150中的策略。最后,SIP1 150通过发送SIP 183消息22而将呼叫进行通知SIP客户电话115。
在该点,SIP、OSP和COPS协议被用于建立一个呼叫请求、授权呼叫和安装用于该呼叫的策略。不过,可能使用SIP成功建立的呼叫会由于在呼叫建立后发现的资源限制而经历低于可接受的质量。本发明通过如下所述为互联网上基于SIP的话音和视频呼叫动态确立QoS策略而解决这一问题。
现在讨论图3,其中示出了说明根据本发明的IP电话呼叫的QoS建立、资源预留和完成的呼叫流图。一般而言,IP电话呼叫的QoS建立和完成如下进行:
a)SIP客户115使用RSVP请求用于QoS的网络资源。在边缘路由器,由本地策略控制来执行对于流的QoS。对于流的确定策略先前由SIP外包请求提供;
b)远端边缘路由器R2 161使用SBM在远程局域网(LAN)中安装(QoS,LAN包括至少一个SIP客户设备;
c)R1 160使用SBM在LAN中安装QoS;
d)LAN QoS预留被在一个方向中端到端确认;
e)在相反的方向重复步骤(a)-(d)中的相同消息;
f)呼叫进行被确认为“振铃”并且被确认返回;
g)双向RTP(实时传送协议)流被建立;以及
h)双方可以说“喂”并且进行电话对话。
现在来详细描述所述序列。继续参考图3,消息23-31确立了从主叫到被叫的呼叫流,而消息32-40确立了从被叫到主叫的呼叫流。最后,消息41-46确认呼叫进行并且承认确认。
SIP客户电话115通过发送一个RSVP PATH消息到边缘路由器R1160来启动对于网络资源的请求。RSVP PATH消息是由发送者发送到接收者来请求一个预留的操作。它遵循与预留的数据流将遵循的相同的路由。对于资源的请求被直接发送到边缘路由器R1 160而不是要求边缘路由器R1 161向策略服务器POL1请求一个策略决定。照这样,QoS被直接安装在R1 160中,并且关于策略的决定由本地策略控制来执行。回想对于流的确定策略先前被SIP外包请求提供。
边缘路由器R1 160将消息23作为消息24转发到远程边缘路由器R2 161。边缘路由器R2 161通过发送RSVP PATH消息25将QoS安装在使用SBM的局域网LAN中。PATH消息请求资源预留。GWY 136通过发送RSVP RESV消息26到边缘路由器R1 160而将所述安装通知边缘路由器R1 160。RSVP RESV消息预留沿着每个设备之间的路径的资源。该消息被以消息27的形式转发到边缘路由器R1 160。然后,路由器R1 160继续通过发送RSVP RESV消息28将QoS安装在使用SBM的LAN中。然后,LAN QoS预留被使用RSVP RESV-CONF消息29、30和31在一个方向中端到端确认。使用与前向方向中相同的消息格式来在反向方向中建立对于QoS的资源预留。明确地,消息32-34对应于消息23,消息35-37对应于消息26,而消息38-40对应于消息29。
最后,呼叫进行被确认为“振铃抑并且确认被承认。为此,SIP 200OK消息41被从GWY 136发送到SIP2 152,被修改并作为消息42发送到SIP1 150并且作为消息43分发到SIP客户115。通过从客户115发送一个SIP ACK消息44到SIP1 150来组织(orchestrate)确认。消息被修改并作为消息45发送到SIP2 152。最后,一个SIP ACK消息46被从SIP2 152发送到GWY 136。
一接收到ACK消息46,双向RTP流就被建立并且双方开始具有由资源预留所支持的QoS的电话对话。
参见图4,其中示出了说明RSVP拆除信令和QoS资源释放的呼叫流图。在一个呼叫建立并且RSVP被建立之后,任一用户可以发信号RSVP来释放资源并拆除QoS。尽管媒体流(电话呼叫)可以继续通过网络,但是它不再被保证对于QoS用途的资源预留。一般而言,消息交换如下进行:
a)客户发送PATHTEAR消息。PATHTEAR被传播到远程网关136;
b)QoS被本地LAN中的边缘路由器R1 160删除;
c)对于策略删除的本地计费报告被边缘路由器R1 160提供给策略服务器POL1,并且如果实时使用报告被需要,则该报告也被使用;
d)RSVP路径拆除被发信号给远程网关136;
e)远程计费报告被边缘路由器R2 162提供给策略服务器;
f)QoS资源被在远程LAN中释放,并且
g)边缘路由器R2提供远程计费报告到策略服务器POL2。
图4中详细描述了消息交换。当SIP客户电话115发送一个RSVPPATHTEAR消息401到路由器R1 160时,启动拆除。PATHTEAR消息请求被预留资源的拆除。然后,PATHTEAR消息401被作为消息402传播到远程路由器R2 161,并且作为消息403终止在网关GWY 136。PATHTEAR消息被发送者发送到一个接收者并且指示数据流被终止。然后,路由器160发出一个计费报告消息404到策略服务POL1 140。同时,PATHTEAR消息405被产生并且发送到SIP电话客户115,并且RESVTEAR消息406被发送到路由器R2 161和GWY 136。RESVTEAR消息实际上取消预留的资源。然后,路由器R2发出一个计费报告消息407到策略服务器POL2 141。最后,R2发出一个PATHTEAR消息408到路由器R1 160和SIP电话客户115,并且发出一个RESVTEAR消息409到GWY 136。当消息交换结束时,RSVP被删除并且QoS资源被释放。呼叫可以继续,但是它不再被保证对于QoS用途的资源预留。
参见图5,其中示出了一个说明向交换中心报告的一般QoS使用的呼叫流图。回想以上提到的,交换中心服务器CH 180有几个功能,包括作为使用报告的收集器以及作为业务提供者之间的结算装置。
由SIP客户电话115的使用首先由策略服务器POL1 140在消息501中报告到交换中心服务器CH180,然后在消息502中被确认。远程使用类似地由策略服务器POL2 141在消息503中报告到交换中心服务器CH 180并且在消息506中被确认。
上述用于QoS的资源的一般拆除和使用报告典型地链接到互联网电话呼叫的终接。更复杂的消息交换如图6和7所示。
参考图6,其中示出了说明具有背景使用更新的呼叫拆除。电话呼叫一旦完成,用户就交换分离消息并且挂断电话。该事件触发了网络资源的释放并且启动用于随后记帐的使用报告的产生。使用报告可以独立于呼叫和QoS拆除而被产生(图6)或者与呼叫和QoS拆除同时产生(图7)。后一选项可以支持费用的即时清算,但是增加到拆除消息交换的OSP使用报告消息。
当SIP客户电话115发送一个SIP BYE消息601到SIP1 150时,呼叫拆除被启动。该消息被以消息602和603的形式传播到GWY 136。SIP1 150发送一个200 OK消息604到SIP客户115来确认BYE消息601。然后,SIP1 150发出一个COPS REQ noLDP(清除本地决定策略)消息605并且用一个COPS DEC Rem(COPS清除决定)消息606而将本地决定策略从LAN和路由器R1 160中清除。一个使用报告RPT消息607被产生并发送到策略服务器POL1。POL1 140发送一个COPS DEC消息608到SIP1 150,并且将策略从SIP1 150中清除。使用RSVPPATHTEAR消息609将RSVP路径拆除从路由器R1 160发信号到远程网关136。资源被释放,并且使用RSVP RESVTEAR消息610和RSVPPATHTEAR消息611将路径拆除发信号。消息612清除网络资源并且类似于消息610。消息613和614是指示成功的SIP 200 OK消息,并且从GWY 136发送到SIP2 152并且转发到SIP1 150。消息615-622与消息605-612完成相同的任务,但是在远程路由器R2 161上进行。最后,SIP 200 OK消息23指示成功。报告消息607和617随后被用于记帐以结清帐目。
使用报告也可以实时发生。参见图7,其中示出了实时使用计费。该处理与图6相同,但是增加了客户端的步骤701和702,以及远端上的步骤703和704。消息701是OSP<使用指示>消息并且指示除了其它参数之外的消息ID,持续时间和目的。消息702是一个OSP<使用确认>消息并且确认先前提供的信息。
图8A说明根据本发明一个实施例的用于使用在网络路由器中实现本地策略或QoS配置的“拉”模型的QoS保证的呼叫建立。
保证QoS的例子表示SIP被启动和控制的QoS策略。由应用的QoS信令与SIP信令的综合在呼叫建立期间提供关于媒体流是否接收被请求的QoS的反馈。SIP应用能够根据在呼叫建立期间接收的这个反馈做出反应。这个综合还提供一种机制,用于通过提供诸如媒体描述的呼叫确定数据到策略服务器来动态启动对于呼叫的策略控制。这个信息由策略服务器使用来管理媒体流接入到QoS的实施。该信息还用于随后用于SIP启动的RSVP状态清除。在呼叫建立之后,可以通过遵循与用于呼叫建立的相同的机制来完成QoS的重新协商。
QoS保证的“拉”模型在呼叫建立期间协调QoS策略的实施与SIP信令。最初,如果交换中心180被使用,则交换中心策略被为呼叫确定。然后,SIP1和SIP2 150、152确定网络接入和特征信息并且动态地将该信息在一个COPS REQUEST保证的消息中中继到策略服务器140、141。最后,QoS资源策略被RSVP边缘路由器150、161在RSVP信令阶段使用COPS外包。
当SIP电话115通过发送一个SIP INVITE消息801到代理服务器SIP1 150而启动一个会话时,呼叫序列开始,并且请求QoS SIP1 150,然后发送/外包一个请求AAA(鉴权、收取和计费)的COPS REQ OSPS消息802到第一/本地策略服务器POL1 140。一旦接收到消息802,本地策略服务器POL1 140就发送一个OSP授权请求<AUTHREQ>消息803到交换中心服务器CH 180。交换中心服务器CH 180通过将一个OSP授权响应<AUTHRSP>消息804发送回POL1 140来做出响应。AUTHRSP消息804包括供呼叫建立使用的授权令牌。
POL1 140接下来发送一个COPS DEC(决定)安装消息805到SIP1150,同时授权令牌嵌入在该消息中。SIP1 150通过产生一个请求QoS的SIP INVITE消息806并发送消息806到SIP2 152来请求与第二/远程SIP2的呼叫建立。一旦接收到INVITE消息806,SIP2 152就通过发送一个请求QoS的SIP INVITE消息807来邀请GWY 136。GWY 136以一个SIP 183消息808回答并且回送QoS被请求。SIP 183消息表示会话进行。SIP2 152发出一个COPS REQ保证消息809到策略服务器2 POL2 141。消息809还含有授权令牌。POL2 141通过发送一个COPS DEC安装消息810到SIP2 152来提供由SIP2 152中的本地策略控制所使用的策略。当策略被提供在远端中时,SIP2 152发送一个SIP183消息811到SIP1 150,其表示远端上的一个肯定呼叫进行。消息812和813与消息809和810相同。最后,SIP1 150通过发送SIP 183消息814而将呼叫进行通知SIP客户电话115。
图8B是图8A的呼叫流的继续。SIP电话115发送一个PATH/SBM消息815到R1 160。R1 160发送一个REQ PATH消息816到POL1 140。POL1 140将一个DEC消息817发送回R1 160。一个PATH消息818被转发到R2 161。消息819和820与消息816和817相似并且在远端上执行。R2接下来发出一个PATH/SBM消息821到GWY 136,并且GWY 136通过发送一个RESV/SBM消息822来做出响应。一接收到消息822,边缘路由器R2 161就发出一个REQ RESV消息823到POL2 141。POL2 141发出一个DEC消息824到R2 161。然后,一个报告RPT消息825被从R2发送到POL2。此外,R2 161发送一个RESV消息到R1 160。消息827-829与消息823-825相同,并且在局部终端上执行。在消息829被从R1发送到POL1之后,一个RESV/SBM消息830被从R1 160发送到SIP电话115。最后,一个RESV-CONF消息被从SIP电话115发送到R1 160,并且作为消息832和833转发到R2 161和GWY 136。该序列在从局部终端到远端的方向中建立了资源预留并且保证QoS。
图9A是说明根据本发明的一个实施例的用于使用在网络路由器中实现本地策略或QoS配置的“拉”模型的QoS被保证的呼叫建立的完成的呼叫流图。消息834-852分别执行与消息815-833相同的步骤,但是在相反的方向,即从远端到局部终端。
图9B说明图8A、8B和9A的呼叫序列的完成。GWY 136通过发送一个180消息853到SIP2 152来将使用“拉”模型用于提供QoS保证的策略的呼叫建立完成发信号。SIP2 152将所述消息作为消息854转发到SIP1 150。然后,SIP1 150将180消息作为消息855从SIP2发送到SIP电话115。与180消息858被发送的同时,一个200 OK消息被作为消息856-858从GWY 136发送到SIP电话115。当SIP电话115接收到200 OK消息时,它用一个ACK消息859-861回答GWY 136。现在,在双方向中都建立了实时传输协议(RTP)通信。RTP是支持话音和视频的实时传输的IP协议。一个RTP分组包括在其头部中的时间戳和同步信息,用于在接收端正确重新组装。
图10是说明根据本发明的一个实施例的用于使用在网络路由器中实现本地策略或QoS配置的“拉”模型的QoS被保证的呼叫拆除的呼叫流图。
在QoS保证的对话的“拉”模型中,对话拆除由一个SIP消息启动并且通过策略服务器发出决定来清除被安装的与相关的RSVP流相关的Path和Resv状态来完成该相关的RSVP流的清除。通过基于SIP启动的COPS REQUEST保证的消息而创建的策略状态信息来确定被清除的RSVP状态。
通过SIP电话115发出到SIP1 150的SIP BYE消息862来启动呼叫的拆除。该消息被作为消息863发送到SIP2 152并且作为消息864到达GWY 136。在该点,SIP2 152发出DRQ消息865到POL2 141。POL2 141发出一个DEC REM(PATH)消息866以及一个DEC REM(RESV)消息867到R2 161。
当SIP1 150发送消息863到SIP2时,SIP1也发送一个DRQ OSP消息868和一个DRQ消息869到POL1 140。POL1以与在远端上执行的相同方式发出一个DEC REM(PATH)消息870和一个DEC REM(RESV)消息871到R1 160。当R1接收到871消息时,R1就发出一个RESV/SBM消息872到SIP电话115和一个PATHTEAR消息873到R2。一旦接收到PATHTEAR消息873,R2就发送一个PATHTEAR/SBM消息874和一个RESVTEAR/SBM消息875到GWY 136。然后,一个RESVTEAR消息876被从R2发送到R1。RESVTEAR消息876触发一个从R1到SIP电话115的PATHTEAR/SBM消息877。当一个200 OK消息被从GWY 136作为消息878-880发送到SIP电话115时,呼叫序列被拆除。
图11A是说明根据本发明的一个实施例的用于使用在网络路由器中实现本地策略或QoS配置的“拉”模型的QoS被启用的呼叫建立的呼叫流图。
在启用QoS的模型中,QoS被独立于SIP会话建立而确定。SIP会话不被延迟,以确保对于呼叫的QoS。在SIP会话建立之后评价QoS请求。在SIP和RSVP协议之间不共享会话信息。QoS由发信号的RSVP中含有的信息以及预先提供的策略规则来控制。在该模型中没有引入象QoS被保证的模型中那样的呼叫建立中的额外延迟。但是,会话的最初时刻可能会遭受诸如话音切断的最大努力的副作用,直到RSVP信令完成或者QoS为呼叫完全建立为止。
由于QoS是独立于SIP会话建立而确定的,所以与被保证的模型相比,呼叫建立被简化了。呼叫建立包括与图8A的步骤801到807相同的消息901到907,以及与图9B的消息853到861相同的消息908到916。在呼叫建立之后,QoS被与被保证模型中相同的方式安装。明确地,图11B以及12的消息917到954对应于图8B和9A的消息815到852。
图13是说明根据本发明的一个实施例的用于使用在网络路由器中实现本地策略或QoS配置的“拉”模型的QoS被启用的呼叫拆除的呼叫流图。
类似于QoS被保证的会话拆除,QoS清除被SIP或者RSVP机制发信号。与QoS被保证的模型不同,在SIP会话清除和RSVP流清除之间没有互相依赖。对于媒体流的QoS的清除被独立于SIP会话而处理。
通过从SIP电话115发出到SIP1 150的SIP BYE消息955来启动QoS被启用的“拉”方法呼叫的拆除。该消息分别作为消息956和957被转发到SIP2以及随后到GWY 136。GWY 136通过发送一个200 OK消息958到SIP2来做出响应。SIP2将消息分别作为消息959和960转发到SIP1以及随后到SIP电话115。SIP1 150还发送一个DRQ OSP消息961到POL1。
一个PATHTEAR/SBM消息962被从SIP电话115发送到R1 160。该消息被作为消息965中继到R2。一个PATHTEAR/SBM消息965a也被从R2发送到GWY 136。一个DRQ(路径)消息963和DRQ(预留)消息965被从R1发送到POL1,并且类似的消息966和967被从R2发送到POL2。一旦接收到PATHTEAR/SBM消息965a,一个PATHTEAR/SBM消息968就被从GWY 136发送到R2。R2发送一个PATHTEAR消息969到R1并且R1发送一个PATHTER/SBM消息970到SIP电话115。在该点,一个DRQ(路径)消息971和一个DRQ(预留)消息972被从R1发送到POL1,并且类似的消息973和974被从R2发送到POL2。现在,呼叫已经被拆卸,并且资源被释放以供其它呼叫使用。
尽管上面示出并描述了本发明的几个实施例,但是应当理解,在不偏离由所附权利要求定义的本发明精神和范围的条件下,可以对其做出许多改变和修改。
Claims (15)
1.一种在主叫方和被叫方之间的因特网协议(IP)电话会话中提供服务质量(QoS)的方法,包括步骤:
提供用于所述主叫方和具有IP能力的第一设备之间的所述会话的传送IP媒体;
提供用于所述被叫方和具有IP能力的第二设备之间的所述会话的传送IP媒体;
在所述第一设备和所述第二设备之间建立一个IP连接;并且为所述电话会话预留网络资源。
2.根据权利要求1的方法,其中所述第一和第二设备是路由器。
3.根据权利要求1的方法,其中预留网络资源的步骤使用资源预留协议(RSVP)。
4.根据权利要求1的方法,其中预留网络资源的步骤还包括步骤:
由一个SIP客户产生一个具有QoS的第一会话发起协议(SIP)呼叫建立请求;
将所述第一呼叫建立请求传送到一个第一SIP代理服务器;
由所述第一SIP代理服务器产生一个具有QoS的第二SIP呼叫建立请求到一个第二SIP代理服务器;
由所述第二SIP代理服务器产生一个具有QoS的第三SIP呼叫建立请求到一个远程客户;
在所述第二设备和所述第二SIP代理服务器中提供策略;
一旦在所述第二设备和所述第二SIP代理服务器中成功提供策略,就在所述第一设备和所述第一SIP代理服务器中提供策略;以及
将呼叫进行通知所述SIP客户。
5.根据权利要求1的方法,还包括步骤:
由一个SIP客户产生一个具有QoS的第一SIP呼叫建立请求;
将所述第一呼叫建立请求传送到一个第一SIP代理服务器;
由所述第一SIP代理服务器产生一个具有QoS的第二SIP呼叫建立请求到一个第二SIP代理服务器;
由所述第二SIP代理服务器产生一个具有QoS的第三SIP呼叫建立请求到一个远程客户;
由一个远程策略服务器在所述第二设备和所述第二SIP代理服务器中提供策略;一旦在所述第二设备和所述第二SIP代理服务器中成功提供了策略,就由一个客户代理服务器在所述第一设备和所述第一SIP代理服务器中提供策略;以及
将呼叫进行通知所述SIP客户。
6.根据权利要求4的方法,还包括步骤:
使用一个远程子网带宽管理者(SBM)和所述第二设备在一个远程局域网(LAN)中安装QoS;
将所述远程LAN中的所述QoS安装通知所述第一设备;
使用一个客户SBM和所述第一设备在一个客户LAN中安装QoS;
证实和确认呼叫进行;以及
建立实时传送协议(RTP)流式传输。
7.根据权利要求6的方法,还包括步骤:
传播一个RSVP PATHTEAR消息到一个远程网关以请求在客户LAN中的QoS的清除;
使用所述第一设备在客户LAN中删除QoS;
将一个RSVP RESVTEAR消息传播到所述远程网关以请求在远程LAN中清除QoS;以及
使用所述第二设备在远程LAN中删除QoS。
8.根据权利要求7的方法,还包括步骤:
由所述第一设备产生一个到一个第一策略服务器的第一使用报告;以及
由所述第二设备产生一个到一个第二策略服务器的第二使用报告,其中使用报告用于计费用途。
9.根据权利要求4的方法,还包括步骤:
检查一个第一策略服务器以确定正确的策略,其中所述检查由所述第一SIP服务器执行;
检查一个交换中心服务器以确定正确的策略并且请求对于该策略的授权,其中所述检查和请求由所述第一策略服务器执行;
将正确的策略通知所述第一策略服务器并提供对于所述策略的授权;
检查一个第二策略服务器以确定正确的策略,其中所述检查由所述第二SIP服务器执行;
检查所述交换中心服务器以确定正确的策略并请求对于所述策略的授权,其中所述检查和请求由所述第二策略服务器执行;以及
将正确的策略通知所述第二策略服务器并提供对于所述策略的授权。
10.一种用于在网络中为一个主叫终端和一个被叫终端之间的因特网协议IP电话呼叫安装服务质量(QoS)策略的方法,包括步骤:
由网络中的至少一个网元接收来自主叫终端的对于资源预留的请求;
由所述至少一个网元查询一个用于安装QoS策略的策略服务器;以及
在所述至少一个网元中安装QoS策略以接受对于呼叫的资源预留。
11.根据权利要求10的方法,其中所述至少一个网元是边缘路由器。
12.根据权利要求10的方法,其中在被叫终端将一个来话呼叫的接收发信号之前执行所述安装QoS策略的步骤。
13.根据权利要求10的方法,其中安装QoS策略的步骤还包括步骤:使用公共外包策略服务(CoPS)将一个决定(DEC)消息从所述政策服务器发送到一个边缘路由器。
14.根据权利要求10的方法,还包括步骤:一旦在所述至少一个网元中完成QoS的安装,就将一个预留证实消息(RESV-CONF)从被叫终端发送到主叫终端。
15.一种用于在网络中为一个主叫终端和一个被叫终端之间的IP电话呼叫删除服务质量(QoS)策略的方法,包括步骤:
将一个SIP BYE消息从主叫终端发送到一个第一SIP服务器;
将所述SIP BYE消息从所述第一SIP服务器发送到一个第二SIP服务器;
将所述SIP BYE消息从所述第二SIP服务器发送到被叫终端;
在一个第一边缘路由器中删除QoS策略;
在一个第二边缘路由器中删除QoS策略;以及
将一个指示从网络中完成QoS的删除的OK消息从被叫终端发送到主叫终端。
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
REG | Reference to a national code |
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