ES2848865T3 - Acelerador de tiempo de establecimiento de llamada por subsistema multimedia de protocolo de internet, IMS - Google Patents

Acelerador de tiempo de establecimiento de llamada por subsistema multimedia de protocolo de internet, IMS Download PDF

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Abstract

Un procedimiento para disminuir un Indicador Clave de Rendimiento de tiempo de establecimiento de llamada, ICR de CST, de una llamada multimedia por protocolo de internet, IP, en una red de telecomunicaciones móviles, comprendiendo el procedimiento: iniciar la llamada multimedia IP desde un equipo de usuario, EU, de origen hacia un EU de destino; transmitir un mensaje de iniciación de llamada por protocolo de iniciación de sesión, SIP, desde el EU de origen hacia una función de control de la sesión de llamada de intermediario, P-CSCF, mediante una función de control de la sesión de llamada de servicio, S-CSCF, de origen; crear un mensaje de activación a través de un elemento de red al recibir el mensaje de iniciación de llamada SIP; en el que el mensaje de activación elude una pluralidad de servidores de aplicaciones, AS, de red para empezar a conmutar una transición del EU de destino entre un estado de reposo y un estado conectado antes de que el mensaje de iniciación de llamada SIP llegue a la P-CSCF de destino.

Description

DESCRIPCIÓN
Acelerador de tiempo de establecimiento de llamada por subsistema multimedia de protocolo de internet, IMS
La presente invención se refiere a un procedimiento y a un sistema para disminuir el Indicador Clave de Rendimiento de tiempo de establecimiento de llamada, ICR de CST, de una llamada multimedia por protocolo de internet, IP; y a un medio de almacenamiento legible por ordenador de los mismos.
Como regla general, el tiempo de establecimiento de llamada por VoLTE (voz a través de las redes de evolución a largo plazo) se mide por la diferencia de tiempo entre el envío de la petición INVITE por parte del autor de la llamada y la recepción de la respuesta 180_Ringing por parte del autor de la llamada. De hecho, existen algunas variantes de esta definición básica pero sirven para tener en cuenta las limitaciones de los sistemas de medición y para evitar cualquier manipulación.
El operador puede llevar a cabo y, por lo general, es quien lleva a cabo algunas optimizaciones del establecimiento de llamada. El establecimiento de llamada resulta especialmente interesante en la red de telefonía móvil puesto que comprende el canal radioeléctrico y procedimientos de reserva y establecimiento de recursos complejos.
La primera optimización se puede llevar a cabo con respecto a la reserva del denominado portador del plano del usuario. El portador del plano del usuario se utiliza para transportar el canal de audio entre el autor y el receptor de la llamada. La señal de voz se digitaliza y codifica utilizando cierto códec de audio, por lo general, un códec AMR (multitasa adaptativo) o EVS (servicio de voz mejorado). Originalmente, el IMS fue diseñado para garantizar que el portador del plano de medios estuviera disponible y establecido antes de que el dispositivo/EU del receptor de la llamada empezara a sonar. Esta funcionalidad del IMS se denomina «Condición previa de calidad de servicio, QoS» (haciendo que la disponibilidad de un portador de medios con QoS habilitada sea la condición previa para llamar al receptor de la llamada). Este mecanismo está incrustado en los mensajes de establecimiento de llamada SIP y requiere que se transfieran algunos mensajes SIP adicionales entre ambas partes, disminuyendo de este modo el CST. Esta funcionalidad, que se personaliza en las características de las redes de telefonía móvil, se puede omitir si se asume que el establecimiento del portador del plano del usuario es lo suficientemente rápido y cuando se asuma que los recursos del plano del usuario están siempre disponibles. También se puede optimizar la forma en la que se establece el portador del plano de medios dentro del establecimiento de llamada. Asimismo, es posible optimizar el despliegue de la red para garantizar la longitud mínima de trayecto para los mensajes del plano de control y del plano del usuario, lo cual se traduce en retardos de transmisión mínimos.
El documento de ELENA GRIGOREVA ET AL "M2M wake-ups over cellular networks", ALL THINGS CELULAR, ACM, de fecha 3 de octubre de 2016, páginas 37-42, XP058280183, IOD: 10.1145/2980055.2980059, ISBN: 978-1-4503­ 4249-0 está dirigido a la implementación de SIP superpuesto (OTT) así como SMS mediante procedimientos de activación en redes GSM y LTE en un banco de pruebas real, conectado a una red de telefonía móvil.
El problema técnico que se ha de resolver mediante la presente invención es proporcionar un sistema y un procedimiento para disminuir el ICR de CST de una llamada multimedia, y subsanar los inconvenientes de la técnica anterior. La presente invención también proporciona un medio de almacenamiento legible por ordenador de dicho sistema y procedimiento. Este problema se resuelve mediante las características de las reivindicaciones independientes. Las realizaciones de la invención se definen en las reivindicaciones dependientes.
De acuerdo con un aspecto de la presente invención, se proporciona un procedimiento para disminuir un Indicador Clave de Rendimiento de tiempo de establecimiento de llamada, ICR de CST, de una llamada multimedia por protocolo de internet, IP, en una red de telecomunicaciones móviles, comprendiendo el procedimiento: iniciar la llamada multimedia IP desde un equipo de usuario, EU, de origen hacia un EU de destino; transmitir un mensaje de iniciación de llamada por protocolo de iniciación de sesión, SIP, desde el EU de origen hacia una función de control de la sesión de llamada de intermediario, P-CSCF, de destino mediante una función de control de la sesión de llamada de servicio, S-CSCF, de origen; crear un mensaje de activación a través de un elemento al recibir el mensaje de iniciación de llamada SIP; en el que el mensaje de activación elude una pluralidad de servidores de aplicaciones, AS, de red para empezar a conmutar una transición del EU de destino entre un estado de reposo y un estado conectado antes de que el mensaje de iniciación de llamada SIP llegue a la P-CSCF de destino.
El mensaje de activación puede ser una petición SIP OPTIONS o, p. ej., una petición INFO o MESSAGE.
Preferiblemente, el elemento de red que crea la petición de activación es la S-CSCF de origen, o un servidor de aplicaciones de mejora de CST, o un agente de usuario de extremo a extremo, B2BUA, SIP, o una función de control del borde de la interconexión, IBCF.
La llamada multimedia IP puede incluir una llamada de voz a través de las redes de evolución a largo plazo, VoLTE, y/o una videollamada a través de las redes de evolución a largo plazo, ViLTE. La llamada multimedia IP también puede incluir voz a través de 5G, Vo5G.
El estado de reposo puede corresponder a un estado de control de recursos radioeléctricos/gestión de conexión de sistema EPS RRC_IDLE/ECM_IDLE, y el estado conectado puede corresponder a un estado RRC_CONNECTED/ECM_CONNECTED del EU de destino.
La red de telecomunicaciones móviles puede ser una red de subsistema multimedia de protocolo de internet, IMS.
El mensaje de activación puede incluir una etiqueta de función de medios especial que especifique el propósito de activación de la petición. Esto se puede utilizar para procesar la petición en el EU de destino a nivel de la aplicación y/o para el encaminamiento interno de la red.
De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, se proporciona un sistema para establecer una llamada multimedia por protocolo de internet, IP, con un Indicador Clave de Rendimiento de tiempo de establecimiento de llamada, ICR de CST, reducido desde un equipo de usuario, EU, de origen, en una red de telecomunicaciones móviles, comprendiendo el sistema la configuración del EU de origen para: iniciar la llamada multimedia IP desde el equipo de usuario, EU, de origen hacia un EU de destino; transmitir un mensaje de iniciación de llamada por protocolo de iniciación de sesión, SIP, desde el EU de origen hacia una función de control de la sesión de llamada de intermediario, P-CSCF, mediante una función de control de la sesión de llamada de servicio, S-CSCF, de origen; solicitar la creación de un mensaje de activación a través de un elemento de red al recibir el mensaje de iniciación de llamada SIP; en el que el mensaje de activación se configura para eludir una pluralidad de servidores de aplicaciones, AS, de red para iniciar la transición de conmutación del EU de destino entre un estado de reposo y un estado conectado antes de que el mensaje de iniciación de llamada SIP llegue a la P-CSCF de destino.
De acuerdo con un aspecto adicional de la presente invención, se proporciona un medio de almacenamiento legible por ordenador que comprende instrucciones que, cuando son ejecutadas por un ordenador, hacen que el ordenador lleve a cabo las etapas de uno cualquiera de los procedimientos mencionados más arriba.
La presente invención ofrece las ventajas técnicas que se detallan a continuación:
• Tiene un efecto acumulativo respecto de las mejoras de CST descritas anteriormente, es decir, puede complementar las optimizaciones de CST de la técnica anterior descritas anteriormente.
• Ofrece la posibilidad de llevar a cabo los procedimientos de IMS y de control de recursos radioeléctricos de forma paralela. Actualmente, dichos procedimientos se llevan a cabo de forma secuencial.
• Permite recopilar datos del tiempo de procesamiento requerido por los distintos servidores de aplicaciones, AS, IMS en el tramo de origen y de destino para mejorar el CST.
• Funciona cuando el EU está en el estado de control de recursos radioeléctricos/gestión de conexión de sistema EPS RRCJdle/ECMJdle, lo cual sucede cuando el EU no está transfiriendo ningún dato, es decir, cuando no se está haciendo ninguna llamada o cuando el usuario no está navegando por internet. Este es el estado en el que se encuentra el EU la mayor parte del tiempo.
El objetivo de los dibujos descritos en esta invención es ofrecer una mejor comprensión de la presente invención y formar parte de la misma. Los ejemplos ilustrativos de la presente invención y la descripción de los mismos se usan para explicar la presente invención, y no se pueden/deben interpretar como limitaciones indebidas de la presente invención.
Breve descripción de los dibujos:
La Figura 1 ilustra procedimientos generales de llamada en el lado de destino de la técnica relacionada. La Figura 2 ilustra procedimientos de llamada de la presente invención.
La Figura 3 ofrece una vista ampliada de los procedimientos de llamada de la Figura 2 en el lado de destino.
El presente concepto inventivo de la invención es la paralelización de la transición de la petición de establecimiento de llamada SIP inicial (petición INVITE) a través de la red IMS de origen y de destino, y de la transición del EU entre el estado/modo RRCJdle/ECMJdle y el estado/modo RRC_connected/ECM_connected. Esta invención permite, en gran medida, la paralelización de estos dos procedimientos, como se detallará más adelante.
Se incluyen más detalles y antecedentes de los modos RRC_idle y RRC_connected, por ejemplo, en http://knowlte.blogspot.com/2016/06/lte-rrc-states.html
Por lo general, el primer paquete de señalización SIP que llega a la función de control de la sesión de llamada de intermediario, P-CSCF, de destino y que la P-CSCF envía hacia adelante a través de la pasarela de red de datos por paquetes, PDN-GW, al EU mediante la interfaz Gm, inicia el procedimiento para activar el canal radioeléctrico entre la red y el EU. Si no se están enviando datos (tráfico de IMS o internet), entonces el canal entra en estado de reposo con el propósito de optimizar el uso de los recursos. Es decir, el procedimiento de alto nivel es tal y como se describe en la Figura 1: Procedimientos de llamada en el lado de destino.
En la Figura 1 se observa que los procedimientos de núcleo de paquetes evolucionado/red de acceso radioeléctrico terrenal universal (UMTS) evolucionado, EPC/eUTRAN, y los procedimientos de establecimiento de llamada SIP se llevan a cabo estrictamente de forma secuencia!. Por lo tanto, el tiempo requerido para llevar a cabo ambos procedimientos es acumulativo cuando se determina el CST.
Como se muestra adicionalmente en la Figura 1, la petición INVITE (5a) que la P-CSCF de destino envía hacia adelante mediante la interfaz Gm inicia el establecimiento del canal radioeléctrico. En consecuencia, un problema del estado de la técnica es que la petición INVITE (5b) solo se puede enviar al EU cuando el canal radioeléctrico ha sido restablecido.
La presente invención evita que esto suceda llevando a cabo ambos procedimientos en paralelo puesto que así se reduce directamente el CST. Esto se consigue enviando una petición ping SIP desde la red IMS hacia el EU de destino. Preferiblemente, este ping se lleva a cabo mediante un mensaje de activación tal como una petición SIP OPTIONS (mensaje 2) y es creado por un elemento de red, tal como la función de control de la sesión de llamada de servicio, S-CSCF, de origen al recibir la petición INVITE inicial (mensaje 1) para el establecimiento de llamada de voz a través de las redes de evolución a largo plazo, VoLTE, como se observa en la Figura 2: Procedimientos de llamada mejorados gracias a la invención.
El mensaje/la petición de activación también puede contener una etiqueta de función de medios especial (véanse los requisitos RFC 3840 y RFC 3841) para el encaminamiento, p. ej., g.3gpp.wake-up. Dicha etiqueta con información ampliada en lo referente al requisito RFC 3840 ayudaría a evitar que esta petición se encamine a través del servidor de aplicaciones IMS y permitiría indicar la naturaleza de la activación de esta petición, p. ej., para evitar informar al usuario final sobre su recepción o incluso avisar al EU de destino para que responda de cierta manera.
Por lo tanto, gracias a esta mejora de CST, los procedimientos EPC/eUTRAN se inician con el mensaje (7) antes de la petición de establecimiento de llamada, lo cual significa que la petición INVITE inicial es enviada hacia adelante por la P-CSCF de destino finalmente mediante la PDN-GW, mensaje (14). La reducción de CST equivale al tiempo que la petición INVITE necesita para llevar a cabo la transición a través los distintos servidores de aplicaciones (AS) IMS, es decir, el tiempo que el AS de origen y de destino precisa para prestar su servicio (tiempo de procesamiento de petición). Cabe destacar que, por lo general, existe más de un AS funcionando en cada lado de origen y de destino. Asimismo, el AS en el lado de origen normalmente lleva a cabo más funciones/procedimientos que en el lado de destino. Como consecuencia de esto último, la reducción de CST es mayor en el lado de origen que en el lado de destino. La ganancia en el lado de origen sería, aproximadamente, 3 veces mayor que en el lado de destino.
Resultará evidente para los expertos en la técnica que se pueden llevar a cabo distintas modificaciones y variaciones en la presente invención sin apartarse del alcance de la misma. Por lo tanto, se prevé que la presente invención abarque las modificaciones y variaciones de esta invención siempre y cuando estén comprendidas dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Un procedimiento para disminuir un Indicador Clave de Rendimiento de tiempo de establecimiento de llamada, ICR de CST, de una llamada multimedia por protocolo de internet, IP, en una red de telecomunicaciones móviles, comprendiendo el procedimiento:
iniciar la llamada multimedia IP desde un equipo de usuario, EU, de origen hacia un EU de destino; transmitir un mensaje de iniciación de llamada por protocolo de iniciación de sesión, SIP, desde el EU de origen hacia una función de control de la sesión de llamada de intermediario, P-CSCF, mediante una función de control de la sesión de llamada de servicio, S-CSCF, de origen;
crear un mensaje de activación a través de un elemento de red al recibir el mensaje de iniciación de llamada SIP;
en el que el mensaje de activación elude una pluralidad de servidores de aplicaciones, AS, de red para empezar a conmutar una transición del EU de destino entre un estado de reposo y un estado conectado antes de que el mensaje de iniciación de llamada SIP llegue a la P-CSCF de destino.
2. El procedimiento según la reivindicación 1,
en el que el mensaje de activación es, preferiblemente, una petición SIP OPTIONS o una petición INFO o MESSAGE.
3. El procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
en el que el elemento de red es, preferiblemente, la S-CSCF de origen, o un servidor de aplicaciones de mejora de CST, o un agente de usuario de extremo a extremo, B2BUA, SIP, o una función de control del borde de la interconexión, IBCF.
4. El procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3,
en el que la llamada multimedia IP incluye una llamada de voz a través de las redes de evolución a largo plazo, VoLTE, y/o una videollamada a través de las redes de evolución a largo plazo, ViLTE.
5. El procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4,
en el que el estado de reposo corresponde a un estado de control de recursos radioeléctricos/gestión de conexión de sistema EPS RRC_IDLE/ECM_IDLE, y el estado conectado corresponde a un estado RRC_CONNECTED/ECM_CONNECTED del EU de destino.
6. El procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5,
en el que la red de telecomunicaciones móviles es una red de subsistema multimedia de protocolo de internet, IMS.
7. El procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6,
en el que el mensaje de activación incluye una etiqueta de función de medios especial que especifica un propósito de activación de la petición.
8. Un sistema para establecer una llamada multimedia por protocolo de internet, IP, con un Indicador Clave de Rendimiento de tiempo de establecimiento de llamada, ICR de CST, reducido desde un equipo de usuario, EU, de origen, en una red de telecomunicaciones móviles, comprendiendo el sistema la configuración del EU de origen para:
iniciar la llamada multimedia IP desde el equipo de usuario, EU, de origen hacia un EU de destino; transmitir un mensaje de iniciación de llamada por protocolo de iniciación de sesión, SIP, desde el EU de origen hacia una función de control de la sesión de llamada de intermediario, P-CSCF, de destino mediante una función de control de la sesión de llamada de servicio, S-CSCF, de origen;
solicitar la creación de un mensaje de activación a través de un elemento de red al recibir el mensaje de iniciación de llamada SIP;
en el que el mensaje de activación se configura para eludir una pluralidad de servidores de aplicaciones, AS, de red para iniciar la transición de conmutación del EU de destino entre un estado de reposo y un estado conectado antes de que el mensaje de iniciación de llamada SIP llegue a la P-CSCF de destino.
9. El sistema según la reivindicación 8,
en el que el mensaje de activación es una petición SIP OPTIONS o una petición INFO o MESSAGE.
10. El sistema según la reivindicación 8 ó 9,
en el que el elemento de red es, preferiblemente, la S-CSCF de origen, o un servidor de aplicaciones de mejora de CST, o un agente de usuario de extremo a extremo, B2BUA, SIP, o una función de control del borde de la interconexión, IBCF.
11. El sistema según una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10,
en el que la llamada multimedia IP incluye una llamada de voz a través de las redes de evolución a largo plazo, VoLTE, o una videollamada a través de las redes de evolución a largo plazo, ViLTE.
12. El sistema según una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11,
en el que el estado de reposo corresponde a un estado de control de recursos radioeléctricos/gestión de conexión de sistema EPS RRC_IDLE/ECM_IDLE, y el estado conectado corresponde a un estado RRC_CONNECTED/ECM_IDLE del EU de destino.
13. El sistema según una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 12,
en el que la red de telecomunicaciones móviles es una red de subsistema multimedia de protocolo de internet, IMS.
14. El sistema según una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 13,
en el que el mensaje de activación incluye una etiqueta de función de medios especial que especifica un propósito de activación de la petición.
15. Un medio de almacenamiento legible por ordenador que comprende instrucciones que, cuando son ejecutadas por un ordenador, hacen que el ordenador lleve a cabo las etapas del procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.
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