Передача речи в пакетном режиме

Растущая популярность пакетной передачи речи в сетях Интернета VoIP (IP телефония) стимулировала разработку аналогичных пакетных технологий в сетях мобильной связи. Так в рамках ОМА была предложена специфическая для сотовых сетей технология Push-to-talk over Cellular (PoC). Одновременно операторы обсуждают возможности пакетной передачи речи по протоколам IP телефонии. Необходимость использования IP телефонии в сотовых сетях обусловлена переходом к единой телекоммуникационной среде, где мобильные оконечные устройства (UE) взаимодействуют с оконечными устройствами сетей Интернет и беспроводного доступа, в которых VoIP является базовой технологией.

Технические сложности при внедрении IP телефонии в сотовых сетях состоят в выполнении весьма жестких требований QoS (задержки и надежность передачи). Существуют и проблемы, связанные с биллингом.

Смысл услуги PoC состоит в том, чтобы предложить альтернативу SMS, когда вместо короткого текста или изображения корреспондент получает речевое сообщение, которое он может сохранить в своем аппарате, многократно прослушать и ответить на него сразу или спустя некоторое время. На мобильном телефоне устанавливают специальную кнопку вызова РоС (как на военном радиотелефоне), после нажатия которой абонент получает возможность наговорить текст, который далее в пакетном режиме он отправляет вызываемому корреспонденту. Пакеты короткие, обычно длиной от нескольких до десятков секунд, связь симплексная (передача идет в одну сторону с возможным последующим ответом принимающей стороны). Речевое сообщение можно передавать как одному, так и группе абонентов (вариант диспетчерской связи). В процессе передачи обязательно участвует промежуточный (proxy) сервер, называемый РоС сервером (рис. 11.17).

Для выполнения услуги оба клиента должны иметь активизированный PDP контекст. Сигнализация идет по интерактивному классу, а речевые пакетыпопотоковому или интерактивному классу, так что их передают поверх протоколов RTP/UDP/IP. Следовательно, для эффективной работы PoC требуется установка двух PDP контекстов в пользовательских аппаратах.

Для эффективной реализации услуг пакетной телефонии, передачи мультимедийной информации и взаимодействия мобильных станций с терминалами IP сетей (компьютерами) нужно организовать логические соединения по протоколу IP между оконечными устройствами. Современный подход решения этой задачи для существующих и будущих услуг обеспечивает внедрение технологии IMS (IP Multimedia Subsystem). IMS можно реализовать в любой сети: GPRS, WLAN, кабельных сетях поколения Next (NGN – Next Generation Network).

IMS обеспечивает:

- возможность использования различной сетевой инфраструктуры,

- мобильность терминалов при реализации услуг,

- универсальный подход к реализации услуг.

В основе последнего лежит переход от вертикальной структуры реализации услуг (когда для каждой услуги разрабатывают индивидуальный стек протоколов) к горизонтальной многоуровневой структуре (рис. 11.19). Универсализация уровня управления позволяет стандартизировать соединения IP сети с мобильными сетями (PLMN) и телефонной сетью общего пользования (PSTN). Выход трафика и сигнализации осуществляют через мультимедийные шлюзы (MGW – Multimedia Gateway). Главные задачи уровня управления выполняет CSCF (Call Session Control Function) – управление сеансом связи и маршрутизации. Этот узел обеспечивает организацию сеанса связи, вызовы, предоставление услуг с требуемым качеством (QoS), обслуживание услуг и биллинга. CSCF с одной стороны связан с универсальными серверами баз данных абонентов HSS (Home Subscriber Server) в домашней сети, а с другой, с MGW через шлюз сигнализации SG (Signaling Gateway), выполняющий функции управления MGCF (Media Gateway Control Function) мультимедийным шлюзом.

Предоставление мультимедийных услуг обеспечивает контроллер мультимедийных ресурсов MRFC (Multimedia Resource Function Controller). Реализацию конкретных услуг (пользовательских приложений AP – Application Service) осуществляют на основе универсального стандартного программного обеспечения, обрабатывающего информационные сообщения с серверов контента.

IMS технология ориентирована на использование на прикладном уровне SIP протокола инициирования сеансов связи (Session Initiation Protocol). SIP поддерживает следующие возможности при организации сеансов связи:

- определение местоположения пользователя,

- определение готовности пользователя,

- определение функциональных возможностей терминалов,

- Установление сеанса связи и управление им.

Рис. 11.19. Многоуровневая архитектура IMS.

Приведем один из вариантов ступени 2 реализации услуги РоС с использованием IMS (рис. 11.20), где рассмотрен вариант доставки PoC пакета с автоматическим ответом.

Рис. 11.20. Алгоритм организации сеанса PoC

1 Операция умножения может быть заменена на сложение по модулю 2.

[1] В режиме высокоскоростной передачи данных возможен переход на 16-КАМ.

[2] При высокоскоростной передаче данных возможно формирование каналов вверх с SF=2.

[3] Приемники с взаимным подавлением сигналов других каналов передачи.

[4] Информация предоставлена И.В.Родионовым

Дата добавления: 2015-11-26