СПОСОБ УМЕНЬШЕНИЯ ВРЕМЕНИ УСТАНОВЛЕНИЯ СОЕДИНЕНИЯ ДЛЯ 3G-324M
METHOD OF SHORTENING CONNECTION TIME FOR 3G-234M

Настоящее изобретение относится к технике установления соединения. В частности, настоящее изобретение относится к повышению скорости установления соединения между по меньшей мере двумя системами, совместимыми со стандартом 3G-324M.
В настоящее время величина времени установления соединения после организации канала связи для систем 3G-324M составляет от 10 до 20 секунд. В результате пользователи вынуждены ждать 10 секунд или даже дольше для соединения по видеотелефону, в отличие от речевого вызова. Таким образом, существует потребность в уменьшении времени установления соединения.
Протокол установления соединения для соединений 3G-324M, как указано в рекомендации Н.245 МСЭ-Т, допускает очень гибкое определение режимов взаимодействия. В то время как такая гибкость, в общем, является желательной, многие операторы выразили свои требования по предпочтительной работе с небольшим количеством режимов взаимодействия с целью продвижения своих предпочтительных способов кодирования. Другие операторы выразили желание иметь гибкий выбор кодеков.
В организации по стандартизации было сделано несколько предложений. Двумя последними предложениями, к которым группы по стандартизации проявили наибольший интерес, являются FM (FastMedia, быстрая среда передачи) и FSS (Fast Session Setup, быстрая установка сеанса связи). FastMedia работает посредством предварительного заполнения таблицы мультиплексирования в соответствии с рекомендацией Н.223 МСЭ-Т жестко кодированными рабочими режимами, как описывается в докладе Delayed Contribution D.293, Wenger, Т. Hinkkanen, заседание SG16 МСЭ-Т, Женева, 03.04.2006. Другими словами, логические каналы среды передачи заранее конфигурируются с использованием информации о среде, что обычно является результатом процесса согласования возможностей терминалов. Данная технология по существу обходит согласование возможностей в пользу заранее заданных рабочих режимов и поэтому является хорошим решением для операторов, которые настроены против полной гибкости (хотя даже FastMedia, как изначально предлагалось, допускает полный обмен информацией о возможностях согласно Н.245 с задержкой более чем 10 секунд). Класс технологий установления канала, к которому принадлежит FM, можно назвать заранее конфигурированной средой передачи (Preconfigured Media, РМ).
Были сделаны также несколько других предложений, нацеленных на ускорение обмена данными о возможностях. Одним из примеров таких технологий является способ, представленный в докладе Q1-E-16 «Fast Session Setup (FSS)», В.Kenrick, A.Wong, заседание Q.1/16, Женева, Швейцария, 30 ноября - 2 декабря 2005 г. Этот вид технологий в дальнейшем называется FLCS (Fast Logical Channel Setup, быстрое установление логического канала). Общим в технологиях FLCS является то, что они включают гибкое согласование рабочих режимов логического канала типа Н.245, но без недостатков, связанных с многократными временными задержками на передачу сигнала в обоих направлениях, имеющих место в Н.245. Большинство этих способов работает посредством сигнализации об установлении канала с заданной конфигурацией.
Технологии РМ и FLCS не могут просто сосуществовать в одном терминале, как предлагается в вышеупомянутых работах по стандартизации, поскольку они используют одинаковые механизмы для объявления своего присутствия и транспортировки своих данных. Например, согласно первоначальному предложению FastMedia объявляет о своем присутствии посредством преднамеренного нарушения синтаксиса флаговой концепции уровня мультиплексирования стандарта Н.223, приложение В, тогда как первоначальное сообщение FSS объявляет о своем присутствии посредством отправки информации по каналу связи перед отправкой флагов, тем самым также нарушая (непреднамеренно) синтаксис уровня мультиплексирования Н.223. Обычный стандарт Н.245 использует предварительно назначенный канал 0 в соответствии с Н.223 для медленного установления сеанса.
Для преодоления вышеупомянутых проблем в соответствии с настоящим изобретением предлагается способ и устройство для обеспечения быстрого и гибкого установления соединения.
Способ включает установку в канале связи (канале-носителе) множества предварительно конфигурированных каналов (Preconfigured channels; РМ), которые далее называются фантомными каналами, при этом по меньшей мере один из множества фантомных каналов предварительно назначают первому способу согласования сеанса связи, по меньшей мере один из оставшихся фантомных каналов из множества фантомных каналов предварительно назначают второму способу согласования сеанса связи, второй способ согласования сеанса связи имеет по меньшей мере одно свойство, отличающее его от первого способа согласования сеанса связи, и по меньшей мере один из оставшихся фантомных каналов назначают по меньшей мере одному фиксированному рабочему режиму среды передачи, посредством чего первый способ согласования используется для гибкого установления сеанса связи.
В соответствии с вариантом осуществления изобретения первым способом согласования сеанса связи является процедура FLCS (Fast Logical Channel Setup; быстрая установка логического канала), а второй способ согласования сеанса связи соответствует рекомендации Н.245 МСЭ-Т.
В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения первый способ согласования сеанса связи соответствует рекомендации Н.324 Приложение А.4 МСЭ-Т (WNSRP, Windowed Numbered SRP Response Frames), а второй способ согласования сеанса связи соответствует рекомендации Н.245 МСЭ-Т.
Свойством, отличающимся от первого способа согласования сеанса связи, может являться скорость способа согласования сеанса связи.
Фиксированным рабочим режимом среды передачи может быть использование базового уровня рекомендации Н.263 МСЭ-Т для видео.
О наличии процедуры FLCS можно сообщать во время процедуры FastMedia посредством сообщения о наборе возможностей терминала (Terminal Capability Set, TCS). Процедура FLCS может запускаться из состояния FM_trying (попытка FastMedia) процедуры FM, прежде чем сообщение о наборе возможностей терминала будет принято.
В настоящем изобретении предлагается комбинация технологий FM и FLCS, в результате чего технология FLCS использует фантомный канал FM. В частности, в изобретении предлагается использовать два различных логических канала Н.223 для различных способов установления соединения, совместимых со стандартом Н.245.
В другом варианте осуществления изобретения предлагается комбинация технологий FM и WSNP, в результате чего технология WNSRP использует фантомный канал FM. В таком варианте предлагается использовать два различных логических канала Н.223 для технологии WNSRP и стандарта Н.245 и одновременно создавать доступную среду передачи по меньшей мере по одному фантомному каналу.
По указанным причинам комбинация FLCS и FastMedia является предпочтительной. В соответствии с настоящим изобретением один из фантомных каналов FastMedia заранее выделяют для передачи сообщений FLCS. Если системы хотят связаться посредством выбора кодеков, доступных в предварительно заполненной таблице мультиплексирования Н.223, им не требуется использовать FLCS. Если в таблице мультиплексирования Н.223 отсутствуют доступные кодеки или отсутствует возможность совместной работы (возврат FastMedia не приводит к возможности совместной работы, как описывается в рекомендации D.293), то вызывают FLCS с использованием предварительно назначенного фантомного канала для FLCS. В результате происходит полное согласование сеанса связи типа Н.245 с получением преимущества от быстрого установления вызова с помощью FLCS.
Такое решение в соответствии с настоящим изобретением позволяет выполнить очень быстрое установление соединения в предпочтительных рабочих режимах, если таблицы мультиплексирования Н.223 обеих связывающихся систем включают по меньшей мере один режим возможной совместной работы. Данный способ работает немного медленнее, если требуется выполнить возврат к FLCS. Следовательно, удовлетворяются требования операторов как в отношении полной гибкости соединения, так и в отношении контроля над предпочтительными кодеками.
Далее настоящее изобретение описывается на примере предпочтительного варианта осуществления со ссылками на чертежи, где:
- на фиг.1 изображена диаграмма состояний (выходных) в соответствии с процедурой FastMedia, описанной в D.293;
- на фиг.2 показана блок-схема, иллюстрирующая вариант осуществления изобретения;
- на фиг.3 показана структурная схема терминала в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Описание предпочтительного варианта осуществления изобретения
Далее представлен предпочтительный вариант осуществления изобретения с использованием предложения FSS, описанного в Q1-E-16, в качестве примера процедуры FLCS. Содержание Q1-E-16 включено в данный документ путем ссылки.
Характеристики FSS, имеющие отношение к настоящему изобретению, представлены далее. Подробное описание приводится в Q1-E-16.
При использовании стандартной процедуры FSS после установки канала связи терминал генерирует кадры FSS. Кадр FSS состоит из информационного поля кадра (Frame Information), включающего информацию о последовательности, полезной информации и кода CRC для обнаружения ошибок. Внутри кадров среди прочего могут передаваться структуры информационных данных «media profile» (профиль среды). Каждый профиль среды содержит всю информацию, которая является доступной в существующих терминалах после успешного прохождения процедуры OLC (Open Logical Channel; открыть логический канал). FSS успешно устанавливает соединение, как только терминал принимает достаточно информации, чтобы открыть требуемые логические каналы (например, аудио и видео).
В соответствии с настоящим изобретением после установки канала связи процедура FastMedia пытается установить соединение, как описывается в D.293 и публикации "Delayed contribution D.294", S.Wegner, T.Hinkkanen, заседание SG16 МСЭ-Т, Женева, 3-13 апреля 2006 года. Содержание документов D.293 и D.294 включено в данное описание путем ссылки.
В частности, как описывается в D.293, во время использования процедуры FM несколько записей в таблице мультиплексирования Н.223 задаются для опорных заранее конфигурированных каналов среды передачи, которые являются рабочими режимами среды передачи, заданными по умолчанию для определенных кодеков. Эти рабочие режимы среды передачи, заданные по умолчанию, могут использоваться для быстрого создания каналов среды передачи, называемых фантомными каналами. Как только создан фантомный канал, он существует до тех пор, пока не будет установлен логический канал для такого же типа среды (аудио или видео) с использованием, например, стандартных процедур OLC в соответствии с Н.245. Терминалы, поддерживающие процедуру FastMedia, могут использовать созданные фантомные каналы в течение сеанса связи, или они могут выполнить согласование их замены с использованием Н.245.
Таблицей мультиплексирования в соответствии с рекомендацией Н.223 МСЭ-Т является таблица, содержащая до 16 записей, которые указывают схему мультиплексирования для информационного поля MUX-PDU (Multiplex Protocol Data Unit; протокольный блок данных мультиплексирования), которое является блоком обмена информацией между равноправными объектами на уровне мультиплексирования (MUX). Уровень MUX является нижним из двух уровней мультиплексора, описанных в рекомендации Н.223 МСЭ-Т "Multiplexing protocol for low bit rate multimedia communication" (протокол мультиплексирования для низкоскоростной мультимедийной связи), июнь 2001.
На фиг.1 представлена диаграмма состояний (выходных) Fast Media в соответствии с процедурой FastMedia, описанной в рекомендации D.293. Передающая сторона терминала FM работает в соответствии с диаграммой состояний, изображенной на фиг.1. Для каждого типа среды (аудио и видео) терминал поддерживает отдельный конечный автомат. Состояния и смена его состояний описываются следующим образом:
(A) FM-Waiting - (ожидание FastMedia) терминал еще не отправлял данных о фантомных каналах для данного типа среды, однако он сохраняет возможность сделать это. В этом состоянии терминал приступает к установке стандартного уровня (уровень 2), а также к процедурам Н.245 TCS (Terminal Capability Set; набор возможностей терминала) и MSD (Master Slave Determination; определение ведущего и ведомого). Терминал включает объект FM Capability (возможность FastMedia) в исходящий запрос TCS Н.245. В этом состоянии терминал может также реагировать на средства сигнализации по каналу связи, указывающие на использование FM или других способов ускорения установления соединения.
А-1: терминал принимает сообщение, указывающее на использование FM. Одним из примеров такого сообщения является входящий запрос TCS Н.245, включающий объект FMCapability. Другим примером являются средства сигнализации по каналу связи, которые по существу несут такую же информацию. Терминал начинает соответствующую исходящую передачу. В результате немедленно устанавливается фантомный канал.
А-2: терминал еще не принял входящий запрос TCS Н.245 или сигнальное сообщение по каналу связи, но принимает решение попытаться выполнить исходящую передачу. Это может быть вызвано событиями, зависящими от конкретной реализации.
А-3: терминал принимает решение не использовать исходящие процедуры FM, а вместо этого установить канал с использованием, например, процедур Н.245. Такая смена состояния может быть вызвана приемом входящего запроса TCS Н.245, не содержащего объекта FMCapability, приемом по каналу связи сигнального сообщения, указывающего на отсутствие возможностей FM на удаленной стороне, или истечением времени ожидания, в течение которого не удалось определить данные о возможности FM для удаленного терминала. Такая смена состояния может быть вызвана также событиями, зависящими от конкретной реализации.
(В) FM-Trying - (попытка FastMedia) терминал выполняет текущую передачу данных по фантомному каналу для данного типа среды, но он еще не определил, установлен ли успешно фантомный канал. Заполняющие блоки (стаффинг) должны быть включены в передачу до завершения установки уровня. Если установка еще не завершена, терминал приступает к выполнению процедур TCS и MSD и включает объект FMCapability в исходящий запрос TCS.
В-1: терминал принимает входящий запрос TCS Н.245 или сигнальное сообщение по каналу связи и обнаруживает из этой информации, что текущая передача приемлема для удаленного терминала FM. Фантомный канал установлен.
В-2: терминал принимает входящий запрос TCS Н.245, включающий объект FMCapability, или сигнальное сообщение по каналу связи. Терминал обнаруживает, что текущая передача мультимедийных данных неприемлема для удаленного терминала. В этом случае терминалу целесообразно прекратить текущую передачу. Если есть возможность выбора другого кодека FM для такого же типа среды (аудио или видео), который поддерживает удаленный терминал, то терминалу целесообразно начать новую передачу и, следовательно, выполнить процедуру FM-Fallback (возврат FM). В этом случае фантомный канал устанавливается немедленно. В другом случае терминал может вернуться к процедурам OpenLogicalChannel Н.245 или другим способам открытия канала.
В-3: терминал определяет, что удаленный терминал является стандартным терминалом, не поддерживающим FM, и поэтому, чтобы создать канал, возвращается к не-FM сигнализации. У такого перехода есть два возможных запускающих механизма:
- прием по каналу связи входящего запроса TCS Н.245 или сигнального сообщения, указывающего на отсутствие объекта FMCapability;
- истечение времени ожидания, в течение которого не удалось определить объект FMCapabilities удаленного терминала.
(C) FM-Established - (FastMedia - установлено) терминал успешно установил исходящий фантомный канал для данного вида среды.
С-1: терминал завершает сеанс связи или прекращает передачу по фантомному каналу по другим причинам.
С-2: - терминал принимает решение заменить созданный фантомный канал и поэтому запускает процедуры Н.245 с целью открыть новый канал для такого же типа среды. Обновление канала успешно выполняется, и в этой точке передача по фантомному каналу прекращается. Необходимо отметить, что такая смена состояния имеет место только в том случае, если удаленный терминал включил параметр acceptChannelUpgrade (разрешено обновление канала) в объект FMCapability.
(D) FM-Removed - (удаление FastMedia) терминал прекратил передачу ранее созданного фантомного канала. Конечный автомат исходящей процедуры FM больше не является активным.
(E) Revert to Legacy - (возврат к стандартной процедуре) терминал устанавливает канал с использованием, например, стандартных процедур OpenLogicalChannel Н.245. Конечный автомат исходящей процедуры FM больше не является активным.
На фиг.2 представлена диаграмма, изображающая процедуру установления соединения в соответствии с настоящим изобретением.
Как указано выше, после установки канала связи процедура FastMedia пытается выполнить соединение. В соответствии с изобретением, как показано на фиг.2, если все требуемые типы среды подключены (ДА на шаге S21), то другой механизм установления сеанса связи вызывать не потребуется, и выполняется вход в состояние FM_Established (FM_Установлено) на шаге S22. Это состояние на фиг.1 также обозначено FM-Established.
Если по какой-либо причине не удается выполнить процедуру FastMedia (НЕТ на шаге S21), состояние Revert-to-Legacy на фиг.1 (возврат к стандартной процедуре), то в соответствии с настоящим изобретением вместо возвращения к стандартной и медленной процедуре Н.245 вызывается процедура FLCS, если она имеется, как показано на фиг.2 (шаг S23).
Возможно использовать терминалы, которые всегда содержат процедуру FLCS. Однако обычно о присутствии процедуры FLCS сообщается в сообщении TCS FM или посредством сигнализации по каналу связи, указывающей на предпочтительное использование FLCS. В таком случае процедура FLCS обычно запускается только тогда, когда сообщение TCS или сигнализация по каналу связи сообщают о готовности процедуры FLCS. В противном случае запускается стандартная процедура Н.245.
Также возможно выполнить запуск процедуры FLCS даже до того, как будет получено сообщение TCS, например, из состояния FM_trying. В таком случае приемная сторона обязательно требует удаления всех данных FLCS, которые она не понимает, например, потому что она не реализует процедуры FLCS. Применяется такой же переход состояний конечного автомата, как для каналов среды, как описано выше. То есть немедленно после установки канала связи терминал начинает генерировать элементы кода FLCS по предварительно назначенному каналу связи. Приемный терминал использует эти элементы кода, чтобы установить соединение на базе FLCS без ожидания объявления возможностей в сообщении TCS.
В соответствии с существующим уровнем техники процедура FLCS использует канал связи для своего трафика непосредственно. В случае FSS это подразумевает передачу кадров FSS прямо по каналу связи. В соответствии с настоящим изобретением вместо этого используется фантомный канал FM, заранее назначенный для этой цели. Этот канал (например, канал 14) отличается от канала, используемого для трафика Н.245 (канала 0).
На фиг.3 представлена блок-схема терминала 30. Терминал 30 включает блок 31 установки, первый блок 32 предварительного назначения, второй блок 33 предварительного назначения и блок 34 назначения. Терминал 30 может также включать блок 35 сигнализации, блок 36 обработки и блок 37 приема.
Блок 31 установки устанавливает множество фантомных каналов в канале связи, при этом первый блок 32 предварительного назначения предварительно назначает по меньшей мере один из множества фантомных каналов первому способу согласования сеанса связи, а второй блок 33 предварительного назначения предварительно назначает по меньшей мере один из оставшихся фантомных каналов из множества фантомных каналов второму способу согласования сеанса связи. Второй способ согласования сеанса связи имеет по меньшей мере одно свойство, отличающееся от первого способа согласования сеанса связи. Блок 34 назначения назначает по меньшей мере один из оставшихся фантомных каналов по меньшей мере одному фиксированному рабочему режиму среды передачи. Первый способ согласования сеанса связи используется для гибкого установления сеанса связи.
Первый блок 32 предварительного назначения может включать процедуру FLCS для первого способа согласования сеанса связи. Второй блок 33 предварительного назначения может включать второй способ согласования сеанса связи, соответствующий рекомендации Н.245 МСЭ-Т.
Первый способ согласования сеанса связи может быть процедурой FLCS, причем о реализации процедуры FLCS сигнализируется во время процедуры FastMedia посредством блока 35 сигнализации, который использует сообщение TCS Н.245, и процедуру FLCS может запускать блок 36 обработки из состояния FM_Trying процедуры Fast Media до того, как блоком 37 приема будет принято сообщение TCS Н.245. Первый способ согласования сеанса связи может также включать процедуру WNSRP, а второй способ согласования сеанса связи может соответствовать рекомендации Н.245 МСЭ-Т.
Необходимо отметить, что терминал, представленный на фиг.3, может иметь дополнительные функциональные возможности для работы в качестве оконечного устройства. В настоящем описании функции оконечного устройства, которые необходимы для понимания принципов настоящего изобретения, показаны с использованием функциональных блоков на фиг.3. Схема размещения функциональных блоков терминала не ограничивает настоящее изобретение, и данные функции могут быть выполнены посредством одного блока или разделены между подблоками.
Для целей настоящего изобретения, представленного выше, необходимо отметить, что:
- операции способа, которые вероятно будут реализованы как части программного кода и будут исполняться с использованием процессора в оконечном устройстве, являются независимыми от программного кода и могут выполняться с использованием любого известного или разработанного в будущем языка программирования;
- операции способа и/или устройства, которые вероятно будут реализованы как аппаратные компоненты в оконечном устройстве, являются независимыми от оборудования и могут быть выполнены с использованием любой известной или разработанной в будущем аппаратной технологии или их комбинации, например MOS, CMOS, BiCMOS, ESL, TTL и других, с использованием, например, компонентов ASIC или компонентов DSP;
- в общем, любая операция способа может быть реализована посредством программного обеспечения или аппаратных средств без изменения сущности настоящего изобретения;
- устройства могут быть реализованы как отдельные устройства, но это не исключает того, что они могут быть реализованы как части единой системы, пока сохраняются функциональные возможности устройства.
Необходимо отметить, что вышеприведенное описание является поясняющим данное изобретение и не может быть истолковано как его ограничение. Специалисты в данной области могут предложить различные модификации и применения изобретения без выхода за его рамки, ограниченные прилагаемой формулой.