Indicador de degradación de ruta de códec individual para su uso en un sistema de comunicación.

Un método para controlar el establecimiento o modificación de una conexión en una red de comunicación (100)que comprende una pluralidad de nodos (102 - 112),

en donde una conexión (113) va a ser establecida omodificada entre nodos seleccionados (108 - 112) y al menos uno de los nodos (102 - 106) está adaptado paraemplear uno o más esquemas de codificación a lo largo de la conexión (113),

en donde los esquemas de codificación se seleccionan a partir de una pluralidad de esquemas de codificaciónsoportados (122) que afectan potencialmente la calidad de conexión en cantidades individuales, y en donde unindicador (124) se envía entre los nodos que incluye información que se relaciona con la calidad de conexión,caracterizado porque

el indicador (124) se recibe en dicho al menos un nodo (102 - 106) e incluye una pluralidad de valores individuales(126) cada uno que corresponde a un esquema de codificación soportado individual, cada uno de los valores (126)que indica una degradación acumulada esperada asociada con uno correspondiente de los esquemas decodificación soportados (122).

Indicador de degradación de ruta de códec individual para su uso en un sistema de comunicación CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención se refiere de manera general a sistemas de comunicación y, en particular, a técnicas para determinar, sobre una base llamada por llamada, el impacto y elección óptima de esquemas de codificación de carga útil a lo largo de una conexión inalámbrica o cableada.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Las redes de comunicación constan de nodos interconectados y pueden ser subdivididas en redes centrales y redes de acceso, estas últimas que proporcionan acceso a equipo de usuario, por ejemplo un acceso inalámbrico para equipo de usuario móvil a una red de acceso radio. Las redes centrales interconectan redes de acceso y redes adicionales, por ejemplo otras redes centrales o Internet. En la arquitectura del Sistema Universal de Telecomunicaciones Móviles (UMTS) , se puede controlar una red de acceso mediante un Controlador de Red Radio (RNC) , que está conectado a la red central y proporciona acceso a la red central, es decir sirve como nodo de acceso. En la arquitectura del Sistema Global para Comunicaciones Móviles (GSM) , la red de acceso se controla por un Controlador de Estación Base (BSC) . La red central 3G se controla por uno o más Centros de Conmutación Móvil (MSC) . Estos MSC también influyen en las decisiones en el RNC y BSC.

Para la transmisión en una conexión, el habla (u otros medios) se codifica (y posteriormente decodifica) según uno o más esquemas de codificación/decodificación, también conocidos en la presente memoria como esquemas de codificación y denotados alternativamente “códec”. Se puede hacer una determinación de un códec o conjuntos de códec óptimos por medio de Negociación de Códec. Un esquema de codificación puede transportar habla o bien de un modo comprimido o bien uno no comprimido. En muchas redes, se pueden usar diferentes esquemas de codificación y diferentes nodos pueden tener diferentes capacidades para manejar los esquemas de codificación. Los transcodificadores de habla realizan la transcodificación entre diferentes esquemas de codificación de habla, es decir decodifican el esquema en habla (PCM lineal u otra representación) y entonces codifican el habla mediante el otro esquema. Por lo tanto, un transcodificador es un dispositivo que realiza un códec, es decir implementa un esquema de codificación particular (de hecho un transcodificador puede implementar un número de esquemas de codificación y emplearlos sobre una base por llamada según se requiera por aplicaciones de control de llamada/sesión) . Una Operación Libre en Tándem (TFO) es una configuración de dos transcodificadores con esquemas de codificación compatibles en los lados de voz comprimida en ambos extremos de una conexión, es decir en la interfaz al equipo de usuario. En este caso, las etapas de transcodificación se pueden evitar y la codificación de voz comprimida se usa extremo a extremo en la conexión (ver la TS 28.062 del 3GPP) .

El Control de Transcodificador Fuera de Banda (OoBTC) permite que conexiones de habla sean establecidas extremo a extremo con un esquema de codificación común, es decir idealmente se usa la misma codificación de habla en la conexión entera entre las redes de acceso. La ventaja es que mantener la voz comprimida ahorra ancho de banda de la red central y optimiza la calidad de habla, debido a que las etapas de transcodificación, que en principio siempre introducen distorsión, se evitan (ver la TS 23.153 del 3GPP) .

Un protocolo de la Unión Internacional de Telecomunicación (ITU) llamado Control de Llamada Independiente de Portador (BICC) soporta procedimientos de señalización fuera de banda, que permiten una negociación del esquema de codificación entre nodos de red. En la propuesta del Sector de Estandarización de Telecomunicación- ITU (ITU-T) Q.1901 de BICC (ITU, junio de 2000) , se realiza negociación del esquema de codificación desde el nodo de control de origen en una conexión a cada nodo posterior incluyendo una lista de esquemas de codificación permitidos en el parámetro de Parámetro de Transporte de Aplicaciones (APP) en el Mensaje de Dirección Inicial (IAM) para la puesta en marcha de la conexión. Cada nodo comprueba la lista y si no soporta un tipo de codificación particular lo elimina de la lista. La lista adaptada se pasa con el IAM y cualquier tipo no soportado se elimina siempre y cuando se soporte la señalización de BICC. Cuando el nodo final, o bien el nodo de terminación o el último nodo que soporta BICC, se alcanza, el tipo de esquema de codificación se selecciona por el nodo. Este esquema de codificación seleccionado y la lista de los esquemas de códec soportados comúnmente, restantes se devuelve al nodo de origen a través de todos los nodos intermedios.

En los procedimientos de negociación de esquemas de codificación de BICC no hay reglas para definir cuántas etapas de transcodificador se permiten y si una red de acceso que soporta negociación de esquema de codificación fuera de banda puede activar transcodificadores para mantener la Operación Libre del Transcodificador (TrFO) entre el nodo de acceso y el resto de la red. El número de etapas de transcodificación en una conexión extremo a extremo puede afectar significativamente la calidad del habla. Más de tres etapas de transcodificación típicamente causan degradación de habla sustancial. El número de etapas que causan una degradación sustancial depende del algoritmo/esquema de codificación y la degradación del habla por entidades adicionales en la conexión.

Los procedimientos de negociación de esquema de codificación pueden provocar transcodificadores que se activan para permitir servicios suplementarios o debido a que la tecnología del portador en un nodo o red no soporta voz

comprimida. Por ejemplo, las redes del Modo de Transferencia Asíncrono (ATM) permiten transmisión de o bien habla comprimida o bien no comprimida, mientras que las redes del Modo de Transferencia Síncrono (STM) requieren codificación de habla no comprimida, que a través de robo de bit puede incluir TFO con habla comprimida (una TFO no se requiere realmente en el STM) . Adicionalmente, la negociación debería provocar la ubicación óptima de los transcodificadores, que con las tecnologías de hoy en día no siempre es el caso. Por ejemplo, para conexiones que salen de una red STM a ATM, se debería situar un transcodificador en el borde de red para ahorrar ancho de banda en la red ATM mediante el uso de un esquema de codificación comprimido.

En muchos casos, es necesario modificar el esquema de codificación en una sección de una conexión. Por ejemplo, una conexión se transfiere a menudo entre diferentes redes de acceso debido a un traspaso. Las modificaciones en la red central son desventajosas, especialmente si requieren ancho de banda de transmisión aumentado, que algunas veces no estará disponible causando una terminación de la conexión. En número de etapas de transcodificador en una conexión se puede aumentar mediante una modificación, con la degradación de calidad correspondiente. De nuevo, no se logra a menudo una ubicación óptima de los transcodificadores.

Estos problemas se describirán ahora en mayor detalle con referencia a los ejemplos de las Figuras 1 – 4. La Figura 1 ilustra una llamada de habla que se origina en una Red Digital de Servicios Integrados (ISDN) , con una codificación de ley A de modulación de código de pulsos (PCM) inmediatamente dentro de un terminal ISDN. (La ley A es un estándar (G.711) de la ITU para convertir datos analógicos en forma digital usando PCM) . Por simplicidad, el intercambio local que controla el acceso ISDN no se muestra. El TSC mostrado dentro del mismo es un servidor de conmutación de tránsito, que puede ser ubicado junto con un MSC. La llamada se encamina a una Red Central Independiente de Portador (BICN) , donde se soporta Negociación de Códec usando Control de Transcodificador Fuera de Banda (OoBTC) , y la llamada termina en un terminal móvil en un acceso GSM. Para este ejemplo, se supone que la BICN y el acceso GSM soportan todos los Tipos de Códec GSM de última tecnología en TFO. El terminal móvil también soporta todos los Tipos de Códec GSM. La Selección de Códec óptima es entonces para usar el mejor Tipo de Códec soportado por el terminal móvil, por ejemplo el códec Tasa Completa – Tasa Múltiple Adaptativa (FR_AMR) . El transcodificador inevitable (ley A de PCM a FR_AMR) está colocado en la interconexión de ISDN a la BICN, es decir cerca del lado de origen. La calidad de voz óptima (bajo estas condiciones) se logra con tasa de bit mínima en la BICN. En este ejemplo, la Negociación... [Seguir leyendo]

1. Un método para controlar el establecimiento o modificación de una conexión en una red de comunicación (100) que comprende una pluralidad de nodos (102 – 112) , en donde una conexión (113) va a ser establecida o modificada entre nodos seleccionados (108 – 112) y al menos uno de los nodos (102 - 106) está adaptado para emplear uno o más esquemas de codificación a lo largo de la conexión (113) , en donde los esquemas de codificación se seleccionan a partir de una pluralidad de esquemas de codificación soportados (122) que afectan potencialmente la calidad de conexión en cantidades individuales, y en donde un indicador (124) se envía entre los nodos que incluye información que se relaciona con la calidad de conexión,

caracterizado porque el indicador (124) se recibe en dicho al menos un nodo (102 – 106) e incluye una pluralidad de valores individuales (126) cada uno que corresponde a un esquema de codificación soportado individual, cada uno de los valores (126) que indica una degradación acumulada esperada asociada con uno correspondiente de los esquemas de codificación soportados (122) .

2. El método según la reivindicación 1, en donde la conexión (113) comprende una pluralidad de etapas de conexión (115, 117, 119) , cada etapa controlada por uno o más nodos (102 – 106) ; y en donde una pluralidad de rutas candidatas (121) con respecto a concatenaciones individuales de esquemas de codificación conducen a través de etapas precedentes (115, 117, 119) cualesquiera a una etapa actual (115, 117, 119) .

3. El método según la reivindicación 2, en donde cada valor (126) del indicador (124) indica la degradación acumulada asociada con el esquema de codificación soportada (122) correspondiente de la etapa actual (115, 117, 119) y la degradación de esquemas de codificación cualesquiera a lo largo de una ruta candidata particular (121) elegida entre la pluralidad de rutas candidatas que conducen a la etapa actual (115, 117, 119) .

4. El método según la reivindicación 3, en donde la ruta candidata particular (121) es una ruta de menos degradación.

5. El método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde la degradación acumulada incluye degradación debida a procesamiento realizado por transcodificadores asociados con los esquemas de codificación (122) .

6. El método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde la degradación acumulada incluye degradación debida a degradación radio.

7. El método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde la red de comunicación comprende nodos de control (102 – 106) y nodos de carga útil (108 – 112) que se controlan por los nodos de control (102 – 106) , en donde el indicador (124) se envía entre nodos de control (102 – 106) , entre nodos de carga útil (108 – 112) , o entre nodos de carga útil (108 – 112) y de control (102 – 106) , y la conexión (113) se establece entre nodos de carga útil (108 – 112) .

8. El método según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 7, en donde cada etapa (115, 117, 119) de la conexión se adapta para actualizar los valores (126) del indicador (124) en base a los esquemas de codificación soportados

(122) de la etapa correspondiente (115, 117, 119) .

9. El método según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 8, en donde el indicador (124) se reenvía inicialmente desde una etapa de origen (115) a una etapa de terminación (119) .

10. El método según la reivindicación 9, en donde la etapa de terminación (119) o cualquier etapa intermedia (117) actualiza los valores del indicador (124) en base a las degradaciones debidas a esquemas de codificación soportados de la etapa correspondiente (119, 117) y entonces selecciona una ruta (121) para uso con la conexión

(113) en base a los valores actualizados (126) del indicador (124) .

11. El método según la reivindicación 10, en donde el indicador actualizado (124) o un mensaje derivado del mismo se devuelve a través de etapas de conexión intermedias (117) cualesquiera a la etapa de origen (115) .

12. El método según la reivindicación 11, en donde se calculan paso a paso acumulaciones de degradación más precisas en la dirección hacia atrás por las etapas intermedias (117) y la etapa de origen (115) según un acceso de terminación finalmente seleccionado y una ruta candidata finalmente seleccionada y se pasan de etapa a etapa de manera que, dentro de la etapa de origen, la degradación acumulada total de la ruta seleccionada se conoce más precisamente.

13. El método según la reivindicación 12, en donde la etapa de origen (115) después de que se han hecho todas las

selecciones entonces envía el indicador (124) con las degradaciones acumuladas calculadas más precisamente en la dirección hacia delante a través de etapas intermedias (117) cualesquiera a la etapa de terminación (119) .

14. El método según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13, en donde el nodo (102) de la etapa de origen (115)

y los nodos (104) de etapas de conexión intermedias (117) cualesquiera emplean esquemas de codificación según la ruta de conexión seleccionada (121) .

15. El método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la conexión (113) es una conexión de habla, vídeo o multimedia.

16. El método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde los nodos (102 – 112) están adaptados para enviar mensajes que contienen una lista de esquemas de codificación soportados y en donde los valores individuales (126) del indicador (124) se envían como una entrada ficticia en la lista.

17. Un producto de programa informático que comprende etapas de código de programa para realizar los pasos de cualquiera de las reivindicaciones precedentes cuando el producto de programa informático se ejecuta en un sistema informático.

18. El producto de programa informático de la reivindicación 17, en donde el producto de programa informático está20 almacenado en un medio de grabación legible por ordenador.

19. Un aparato que comprende un procesador informático y una memoria acoplada al procesador, donde la memoria está codificada con uno o más programas que pueden realizar los pasos de la reivindicación 1 a 16.

20. Un nodo (102 – 106) para controlar el establecimiento o modificación de una conexión en una red de comunicación (100) que comprende una pluralidad de nodos (102 – 112) , en donde el nodo (102 – 112) tiene una interfaz a al menos otro nodo (102 – 112) y en donde el nodo (102 – 112) está adaptado para establecer o modificar al menos una parte de la conexión (113) y para emplear uno o más esquemas de codificación a lo largo de la conexión (113) , en donde el esquema de codificación se selecciona a partir de una pluralidad de esquemas de codificación soportados (122) que afectan potencialmente la calidad de conexión en cantidades individuales, y en donde el nodo (102, 112) está operativo para controlar el establecimiento de una parte de la conexión (113) basado en parte en un indicador (124) recibido en un mensaje de control (119) , el indicador (124) que incluye información que se relaciona con la calidad de conexión, caracterizado porque el nodo (102 – 106) está configurado para recibir el indicador (124) que incluye una pluralidad de valores individuales (126) cada uno que corresponde a un esquema de codificación soportado individual, cada uno de los valores (126) que indica una degradación acumulada esperada asociada con uno correspondiente de los esquemas de codificación soportados (122) .

21. Un nodo adaptado para realizar un método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16.