CN1605218A - 用于最佳多媒体性能的自动配置的方法和设备 - Google Patents

Abstract

一种自动配置设备使得通用移动终端(12)或用户设备(UE)(12)和具有特定的固有或标准化编解码器(24)与媒体格式的接入网络能够相互适应，并因此优化接入网络(10)中的资源利用。当UE(12)被连接到接入网络(10)，由UE(12)将UE(12)和用户身份信息传送到在接入网(10)中实行的配置节点(18)。通过从一个或多个接入网寄存器中检索，所述配置节点(18)获得有关UE(12)的信息细节，并且也获得相关用户预约信息。然后，配置节点(18)将详细的信息与接入网特定信息一起用于确定选择使用的QoS定义和编解码器(24)的类型，并且例如通过从储存库中检索来装配选择的定义和编解码器(24)。配置节点(18)发送选择的QoS定义和编解码器(24)到UE(12)，并且UE(12)据此利用驻留在UE(12)中的配置层进行自我配置。

Description

用于最佳多媒体性能的自动配置的方法和设备

申请相关的交叉参考

本专利申请要求享受于2001年10月31日的共同未决的美国临时申请的No.60/335,682的优先权，其所公开的全部内容在此引用作为参考。

技术领域

在此公开和要求保护的本发明涉及用于优化在通用终端或用户设备(UE)与若干不同接入网之中任何一个之间数据传送的方法和设备。更具体而言，本发明涉及上述类型的方法和设备，其中结合移动或无线计算来使用UE和相应的接入网。更进一步具体而言，本发明涉及上述类型的方法和设备，其中能够轻易和自动地配置通用UE以使用由选择使用的任意一个接入网支持的编译码器和服务质量(QoS)定义，从而优化应用性能和资源利用。

背景技术

现在可能预见一种情况，其中用户将能够利用通用UE通过多种不同的接入网中的任何一个连接到因特网，其中这些网络在延迟、抖动、带宽、比特差错等方面是十分不同的。例如，新出现的GPRS(通用分组无线电业务)网络呈现相当长的延迟和低带宽，而未来一代的UMTS(通用移动电信系统)和WLAN(无线局域网)呈现较低的延迟和相当较高的带宽。

当前诸如UMTS的蜂窝网络的销售商正在进行大量的努力来优化无线电链路的利用，以便大大地提高网络运营商的成本效率。为此目的，销售商标准化服务质量(QoS)等级以适合选择在这些网络上使用的特定编译码器和媒体格式。服务质量等级这样定义，不仅提供最佳媒体质量传送，而且最高效地使用所涉及的无线电资源。然而，这种最优化努力限制了通用无线UE的使用，就是说，UE不是为了与特定的网络一起应用而特别制造的。这种限制是因为在通用UE和特定的一个专用接入网之间可能出现的编译码和预留方法/能力上的失配而导致的。当UE功能被垂直地集成到一个单元例如蜂窝电话，而且当UE是几个单元的聚集体时，相关的UE在此是例如连接到膝上或PDA的蜂窝电话，或甚至由多个终端用户设备(像蜂窝电话、数字相机和PDA)构成的个人局域网。

此外，不同的接入网可能将执行不同的方法来预留资源和不同的服务定义或等级。因此，UE可能需要支持用于多个不同接入网络的不同方法和配置的能力，且能够区分所有不同的网络类型。让用户能够根据本地服务定义和各自不同网络的方法来手动设置UE也可能变得必要。例如，向电信公司A预约接入UMTS的用户可能会发现当漫游进入电信公司B的UMTS网络时，服务等级是完全不同的，并因此用户的应用程序不同地执行。

让应用开发者来预测应用可以与通用UE一起使用的每个接入网的服务质量定义显然是不可能的。因此，在用户期待的服务质量和由特定选择网络提供的服务之间经常会存在失配。

最后，目前不同网络具有完全不同的服务等级，这些服务等级具有在本地完好定义的资源预留机制，但是并不存在在不同机制和服务定义之间轻易切换的方法。现有的解决方案都不能使用相应接入网络的固有或标准化编译码器和格式来为通用UE优化数据传送。这样的解决方案或者依赖于为某种接入类型而特别建立的UE，或者它们使用呈现欠优化资源利用的格式。另外，这些解决方案可能需要UE预先安装用于所有可能的接入网和媒体类型的编译码器。此外，不存在这样一种方法，即用于透明地提供编译码器-资源预约机制和/或等级与UE的耦合，从而克服在不同接入网内更改或变化定义的问题。

发明内容

本发明提供一种上述问题的解决方案。更具体而言，本发明使通用EU和具有一组特定特性的接入网络能够彼此保持适应。这优化了接入网中的资源利用，而同时维持UE的通用特性。此外，本发明的实施例使UE设备懂得且遵从提供者定义的服务而无需手动配置UE。在本发明的方法中UE装置和应用被提供根据操作环境定制的运行时间支持。若接入网有资源预留能力，那么向UE装置提供媒体和控制组件是可能的。所述网络能够给UE装置提供编解码器，其适合于可用的预留级别，并且能够根据这些级别来指令该装置。因此，所述UE装置能够最佳地被配置以便利用接入网的特定参数和其特定优化的媒体类型格式来应用。

在一个具体实施例中，本发明涉及一种用于在通用移动UE和具有特定网络参数的接入网络之间增强数据传送的方法，所述参数至少包括一组特定编解码器和一组特定服务定义。所述方法包括下述步骤：操作接入网络以实现配置节点，连接UE到配置节点，和继而给所述接入网络提供(furnish)识别UE和用户的信息。所述用户可以与UE相关或者可以与数据传送一起进行自我识别。所述用户可以是例如一个人或一个处理程序。所述方法还包括从UE和用户身份以及从网络参数中一起确定所述特定UE参数组，且随后配置连接的UE到所述特定UE参数设置，以避免在接入网络与连接的UE之间的不匹配。

附图说明

附图1是图示根据本发明一种实施例配置的接入网和UE的示意图。

附图2是图示用于本发明一种实施例的组件的示意图。

附图3是图示本发明一种实施例的相应步骤的序列图。

具体实施方式

参见图1，图示了接入网络10，例如连接到因特网34的UMTS网络。接入网10有着特定的固有或标准化编解码器和媒体格式。如这里所用的，术语“编译码器”(“编码器/解码器的缩写)是指典型的以硬件或者软件实施的编码或解码从一种媒体格式到另一种媒体格式的信号的功能。所述信号可以是音频或视频的数字表示信号，以及实现数字表示的方式是由编解码算法指定的。例如，这里所用的“媒体格式”指其中媒体被编码的“编解码器”，且格式指所用的编码算法。这里所用的媒体可以是音频或视频，也也可以为其他表示类型。

网络10也有网络特定的资源预留机制，即预留资源的方法，其与例如定义于3GPP TS 24.008内的RSVP(资源预留协议)或GPRS会话管理等协议相关。网络10进一步的特征在于，网络专用载体或传送业务定义或等级，即一组QoS参数的特殊值，像带宽、延迟、抖动以及比特差错的最大值。如本领域的技术人员所公知的，在接入网络支持的特定编解码器、服务质量等级和媒体格式之间存在密切关系。

进一步参见图1，图示了被安排通过基站(BS)14和SGSN(服务GPRS支持节点)16连接到UMTS网络10的现有技术的UE12。UE12可以是例如单独的蜂窝电话、连接到蜂窝电话的膝上电脑或PDA或其他装置。所述UE12是通用UE，因此其并未为了与表征网络10的参数(即，特定编译码器、媒体格式和其服务质量(QoS)等级)而予以特别设计。因此，如这里下文进一步详细描述的，根据本发明，UE12被配置有适合与网络10的特定参数一起使用的QoS定义和相应的编译码器，由此UE12被调整为与特定网络10一起使用。UE12与网络10之间的数据传送因此可以根据例如质量和成本得到最佳化，并可以避免它们之间的不匹配。

UE12的配置部分地通过操作网络10以实行配置节点18来完成，其中该网络节点被安排用于与UE12进行通信。配置节点可以与SGSN16共同定位，但它也可以选择地实施为分开的节点18或者与另一网络节点共同定位。配置进一步通过给UE12提供配置层20来实行，以构成可配置的UE12，如附图2所示。所述配置层20可链接到网络10的配置节点18，其耦合到包含网络10可用的编解码器和服务定义的储存库24。因而，可配置UE12能够理解和符合提供者定义的业务，而不要求人工配置UE12。更具体而言，网络10给可配置UE12提供网络10可利用的服务质量定义(QoS定义)，且进一步该该装置提供适合这些等级的编解码器。因此，可配置UE12利用配置层20可以对于接入网络特定参数和媒体格式类型被优化配置。类似地，可配置UE12可以被自动提供以对于考虑中的接入网可能是特定的资源预留协议。利用这种方法，网络提供者具有随意配置环境和利用任何资源预留机制的自由。

配置层20是驻留在可配置UE12上的编解码器和服务质量处理功能的逻辑分层。如这里所用的，术语“服务质量定义(QoS定义)”被定义为表示数字值/参数、协议、级别、软件模块、原语言定义和算法。有用地，配置层20被实施为具有在层之间选择的一组应用程序接口(API)的软件结构。层20安装在UE12中作为目前使用的预装编译码功能的替换，其基本上不适应于不同编译码器和服务定义需求。然而，层20能够通过在运行时间插入模块来实现配置，以响应API上的请求。这功能类似于技术中的插入，诸如web浏览器中使用的，除了配置层20操作在系统和应用水平上之外。通过给可配置UE12提供接入网络特定参数，如上面描述的，配置层20能够被操作来将UE配置到相应UE参数，以避免与这样的网络特定参数的不匹配。

由接入网实现的配置节点18当UE连接到网络时或者根据需求在应用请求使用或插入编译码器时与UE12通信。一旦连接，UE即向SGSN16提供有关其和终端用户身份的信息。继续参见图1，图示链接到原籍用户业务寄存器(HSS)26以使HSS26能够从SGSN16接收UE和用户身份的SGSN16。HSS26保存与用户具有的预约有关的信息，例如QoS相关预约。

基于从HSS26返回的UE和用户预约数据，在图1描述的示例实施例中，SGSN16将咨询共同定位的配置节点18，以检索与编译码和QoS等级有关的UE配置信息。配置节点基于UE信息、用户预约信息和接入网络特定信息做出有关编解码器和QoS定义的合适决定。接入网络特定信息包括例如编解码器使用政策、相关的服务等级和特定载体参数。接入网络特定信息可以本地存储在例如配置节点中，或可从编解码器和服务定义储存库24中进行检索。基于上述决定，配置节点将从编解码器和服务定义储存库24中获得实际的接入网络相关的QoS定义和编解码器，传送这些到SGSN16，其进一步传送信息给UE12。UE将在接收此信号时利用前面描述的且在附图2示出的编解码插入层20利用合适的QoS定义和相应编解码器来自我配置。

如附图1进一步示出的，接入网络10的操作者也可以提供媒体或者内容适配节点28，其通过GGSN(网关GPRS支持节点)30耦合到SGSN16。适配节点28将媒体从例如由内容服务器传送的其原始编解码器格式转换为特殊媒体类型的由接入网络10支持的固有编解码器格式(例如，MP3到固有AMR音频编解码器)。附图1示出通过因特网34连接到适配节点28的内容服务器32。

UE12上的客户侧实施可以通过多种方法来实现。在一种可替换方案中，如上面所指出，UE可以具有用于应用编程器的API，以便以系统固有格式向编解码器请求编解码器示例或媒体输出。另一替换方法是UE12为使用的应用提供装置接口，例如UNIX/dev系统。在这种情况下，应用仅可以打开(open)资源，例如用于音频的/dev/acodec和用于视频的/dev/vcdec，其中格式将以标准格式(例如用于音频的PCM)被呈现给应用。

参见图3，步骤40是UE到接入网络的连接。步骤40包括发送UE和用户识别符。步骤42是UE通过接入网络发送信号给配置节点，其也可包括UE和用户识别符。这一步骤可以作为连接处理过程的一部分或者当UE内的应用希望需要UE外部自动配置的媒体支持时在后一阶段上发生。

步骤44是配置节点获得有关UE(例如UE性能、软件支持/版本等)的必需的信息细节以及也获得任何相关的预约信息，例如关于QoS的预约信息。这可以基于接入网络类型等从网络中的一贯或若干寄存器(例如预约寄存器)中进行检索。

步骤46是所述信息被配置节点反向接收的步骤。

步骤48是配置节点依据接入网络特定信息决定使用什么QoS定义和使用何种类型的编解码器。

步骤50是配置节点根据所述做出的决定装配合适的QoS定义和编解码器。这些定义和编解码器可以从适合的储存库(例如24)中进行检索。

步骤52是配置节点返回QoS定义和编解码器给UE，以使UE能够在配置层进行必要的自我配置。

本发明的实施例允许通用UE始终使用固有地由接入网支持的编译码器和QoS定义。由于接入网和这些编译码是协调的，所以可以进行无线电资源利用的优化。本发明的实施例还能够使优化对应用透明地进行，因此系统的使用变得非常灵活和可管理的。更进一步的益处包括简化临时网络接入的使用，例如预付费接入到临时被访问网络，由于UE可以不更新或安装软件而操作。而且，本发明的其他实施例能够涉及采用其他协议功能，例如移动性管理协议。就是说，接入网络中所用的特定协议可以自动安装在UE上，由此避免手动配置和软件更新。

在代表更普通情况的本发明的又一实施例中，UE12例如在个人局域网(PAN)内可以具有分布式功能。PAN的一个例子是膝上型电脑或PDA和蜂窝电话的组合功能，其中蜂窝电话能够为膝上电脑或PDA提供广域连接性。在这个例子中，“设备自动配置功能”可以在PAN的两部分之间划分，例如QoS功能可以进入蜂窝电话，而(相对应的)视频编译码器功能将进入膝上电脑/PDA。可以预见更复杂的PAN将涉及两个以上的装置。基本上，配置层可以被分布在若干设备之上。

在又一实施例中，接入网络可能依赖于除了GPRS/UMTS之外的其他接入网络技术，例如WLAN和GSM等。在这样一种结构下，配置节点可以耦合到所述接入网络中的接入路由器或者根据接入类型而耦合到另一接入网络特定节点。

显然，鉴于上面的教导，本发明的多种其它的修改和变化是可能的。因此，将理解，在所公开概念的范围内，除了已经特别描绘的之外，本发明能够以其他的方式来实现。

Claims (27)

1.用于在用户设备(UE)和具有特定接入网参数的接入网之间增强数据传送的一种方法，所述接入网络参数至少包括用于所述接入网络的一组特定编解码器和一组特定服务定义，所述方法包括以下步骤：

操作所述接入网络，以实现被安排用于与所述UE进行选择通信的配置节点；

给所述接入网络提供识别所述UE和/或与所述UE相关的用户的信息，并提供与所述UE和/或所述用户相关的其他信息；和

从所述特定接入网络参数、所述UE身份和/或所述用户身份信息以及所述其他信息中确定特定UE参数组。

2.权利要求1的方法，其中：

所述方法包括给所述UE提供所述特定UE参数组的步骤。

3.权利要求2的方法，其中：

所述UE提供步骤包括操作所述接入网络的所述配置节点，以提供所述特定UE参数组给所述UE。

4.权利要求3的方法，其中：

所述UE提供步骤使所述UE能够根据所述特定UE参数组来配置配置层。

5.权利要求4方法，其中：

所述配置层能够插入模块和一组数字值/参数作为所述特定UE参数组的一部分。

6.权利要求5方法，其中：

所述UE将功能分布在多个物理装置上。

7.权利要求6方法，其中：

所述配置层被分布在所述多个物理装置上。

8.权利要求5方法，其中：

所述模块和所述数字值/参数组被合适地分布在其相应配置的所述多个物理装置上。

9.权利要求1的方法，其中：

所述UE识别信息被从所述配置节点传送给所述接入网络内的预约寄存器，并在响应中，所述预约寄存器向所述配置节点提供UE信息和与所述UE相关的用户预约信息，以便用于确定所述特定UE参数组。

10.权利要求1的方法，其中：

所述特定UE参数组包括存储在所述接入网络中的所述UE的特定编解码器和QoS定义，并且所述特定UE参数组对于所述配置节点是可访问的，以便用于配置所述UE。

11.权利要求3的方法，其中：

在所述UE被连接到所述接入网络之后，在所述接入网络和所述UE之间进行通信。

12.权利要求3的方法，其中：

当应用请求要求在所述连接的UE中配置所述特定UE参数组的功能支持时，在所述接入网络和所述UE之间进行通信。

13.权利要求3的方法，其中：

所述接入网络包括UMTS网络，并且所述配置节点与所述接入网络的SGSN节点共同定位。

14.权利要求3的方法，其中：

所述接入网络包括GPRS网络或者CDMA网络或者CDMA2000网络或者WLAN。

15.用于在通用用户设备和具有特定接入网参数的无线接入网之间增强数据传送的一种方法，所述接入网参数至少包括用于所述接入网络的一组特定编解码器和一组特定QoS定义，该方法包括以下步骤：

利用从所述特定接入网参数和UE身份信息中导出的特定UE参数组来配置所述UE。

16.权利要求15的方法，其中：

进一步从与所述UE或与所述数据传送相关的用户身份中导出所述特定UE参数组。

17.权利要求15的方法，其中所述方法进一步包括以下步骤：

操作所述接入网，以实现用于与所述UE进行选择通信的配置节点；和

操作所述配置节点，以提供所述特定UE参数组到驻留在所述UE中的配置层。

18.在包括具有特定网络参数的接入网络的系统内，所述网络参数至少包括用于所述接入网络的一组特定编解码器和一组特定QoS定义，用于在通用UE和所述接入网络之间增强数据传送的一种设备，包括：

所述接入网内的预约寄存器，存储与所述UE的特定UE参数组有关的信息；和

在所述接入网内实现的配置节点，用于与所述UE通信，以接收所述UE和/或用户的身份，用于将所述身份提供给所述预约寄存器，并且用于响应于提供所述身份而接收与所述特定UE参数组有关的所述信息。

19.权利要求18的设备，其中：

所述配置节点根据所述预约寄存器中存储的信息确定所述特定UE参数组。

20.权利要求18的设备，其中所述设备进一步包括：

与所述特定UE参数组相对应的模块，并被安排用于传送到所述UE，以使所述UE能够将所述模块插入到配置层中。

21.权利要求18的设备，其中：

操作所述接入网络的所述配置节点，以提供所述特定UE参数组到驻留在UE中的配置层。

22.权利要求18的设备，其中：

所述配置节点被安排为传送所述UE身份和/或所述用户身份到所述预约寄存器，并且在响应中所述预约寄存器给所述配置节点提供UE信息和用户预约信息，以便用于确定所述特定UE参数组。

23.权利要求18的设备，其中：

所述特定UE参数组包括存储在所述接入网络中的用于所述UE的特定编解码器和QoS定义，并且所述特定UE参数组对于所述配置节点是可访问的，以便用于配置所述UE。

24.权利要求20的设备，其中：

结合所述接入网络的连接，在所述接入网络和所述UE之间进行通信。

25.权利要求20的方法，其中：

当应用请求要求所述模块和/或数字值/参数组之一插入到所述连接的UE中的功能支持时，在所述接入网络和所述UE之间进行通信。

26.权利要求18的方法，其中：

所述接入网络包括GPRS网络或者CDMA网络或者CDMA2000网络或者WLAN。

27.权利要求18的方法，其中：

所述接入网络包括UMTS网络，并且所述配置节点与所述接入网络的SGSN节点共同定位。

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