[发明专利]区分业务质量传输协议

说明书

技术领域

本发明一般涉及因特网协议(IP)应用，并且更具体地涉及无线通信系统中的IP应用。

背景技术

诸如众所周知的开放式系统互连(OSI)参考模型和因特网协议(IP)协议堆栈的网络协议包括在主机之间提供数据透明传送的传输层。然而，大多数传输层不提供用于允许对数据分组的有效载荷部分应用多级业务质量(QoS)的机制。允许两级QoS的一个传输层是用户数据报协议(UDP)Lite(轻巧)传输层。

图1描绘了基于通用移动电信系统(UMTS)的无线通信系统100、因特网105和VoIP电话110，其根据现有技术使用具有UDP Lite传输层的协议堆栈。无线通信系统100至少包括网关GPRS支持节点(GGSN)120、核心网130和用户设备(UE)140。GGSN 120是因特网105和核心网130之间的接口。核心网130包括移动交换中心(MSC)150、无线电接入网(RAN)160、无线电网络控制器(RNC)170和节点B180。在一些系统部署中，VoIP电话110可以是将公共交换电话网(PSTN)呼叫转换成VoIP呼叫的电子设备，或者PSTN或无线网络可以具有将PSTN呼叫转换成VoIP呼叫的互通功能(inter-working function)(IWF)或媒体网关(MGW)。应该注意，替代的网络体系结构可以实现类似的功能。

图2描绘了根据现有技术的用于在VoIP电话110和UE 140之间进行VoIP呼叫的协议堆栈200。协议堆栈200包括自适应多速率(AMR)层205、实时协议/实时控制协议(RTP/RTCP)层210、UDP Lite/IP版本6(UDP/IPv6)层215、分组数据会聚协议(PDCP)层220、无线电链路控制(RLC)层225、媒体访问控制(MAC)层230、以及物理(PHY)层235。

AMR层205、RTP/RTCP层210和UDP/IPv6层215在VoIP电话110上被实现。PDCP层220在RAN 160上被实现。RLC层225和MAC层230在RNC 170上被实现。而PHY层235在节点B 180上被实现。注意，虽然UDP/IPv6层215被示出为单个层，但是它的实际实现或许将作为两个单独的UDP Lite和IPv6层。

为了说明的目的，假定语音信息从VoIP电话110向UE 140发送。在VoIP电话110上，语音在AMR层205中(经由AMR编解码器)被编码，以便产生具有语音比特的语音帧。语音比特可以根据主观的或知觉的重要性被分成三类。第一类、即A类比特包括对错误最敏感的语音比特。A类比特的任何错误典型地导致被破坏的语音帧，该被破坏的语音帧不应在不应用适宜的纠错、例如错误隐藏或掩蔽的情况下被解码。第二类、即B类比特包括与A类比特相比对错误不太敏感但与第三类、即C类比特相比对错误更敏感的语音比特。

在RTP/RTCP层210中，将一个或多个语音帧封装到具有RTP报头的RTP分组中，该RTP报头指示有助于在接收端对语音帧正确地重新排序的序列号和时间戳。在UDP/IPv6层215中，给一个或多个RTP分组添加UDP Lite报头和IPv6报头以产生UDP/IPv6分组。具体而言，在UDP/IPv6层215中，给RTP分组添加UDP Lite报头，以产生UDP Lite分组。然后，给UDP Lite分组添加IP报头，以产生UDP/IPv6分组。

IPv6报头包括IP地址。UDP Lite报头包括源端口、目的端口、长度指示器和UDP校验和。UDP校验和为UDP/IPv6分组的某一部分提供错误检测，该部分在此被称为“UDP校验和部分”。典型地，UDP校验和部分将包括源端口、目的端口、IP地址，以及在大多数情况下还将包括(一个或多个)RTP分组的一部分。长度指示器指示UDP校验和所覆盖的(一个或多个)RTP分组的所述部分。如果错误发生在UDP校验和部分，则错误可以被检测到，并且可以实现某种形式的纠错。注意，未被UDP校验和覆盖的UDP/IPv6分组的那部分在此被称为“非UDP校验和部分”。

UDP/IPv6分组从VoIP电话110通过因特网105向GGSN 120发送。UDP/IPv6分组从GGSN 120被转发到核心网130，在核心网130中，UDP/IPv6分组由剩余的层220、225、230和235进行处理。