[发明专利]通过分组网传送呼叫的方法

说明书

技术领域

本发明一般涉及在蜂窝网和分组网之间传送呼叫。本发明尤其涉及支持自由汇接(tandem free)操作。

背景技术

在常规PSTN(公众交换电话网)中，数字化语音表现出要求64kbps传输速率的格式。在蜂窝网中，在通过无线接入网发送语音之前使用有效的语音编码方法来压缩数字化语音。例如在进一步发送语音到PSTN之前，使用解码来得到一个类似于原始数字化语音流的数据流。在蜂窝网中使用的编码方法压缩该语音为一个能利用小于16kbps的速率在该蜂窝网的固定部分传送的数据流。在该蜂窝网的无线接入网部分，也需要信道编码，而且该编码语音也表现出不同于该蜂窝网络固定部分的格式。

如果主叫和被叫在没有任何防范措施的情况下使用移动台，那么该语音将被编码和解码两次，因为它需要通过一个无线接入网传输两次。这种双重编码可能降低语音的质量。如果该编码语音通过这些蜂窝网络和在这些蜂窝网络之间可能的PSTN传输，则可能仅编码该语音一次。这种操作称为自由汇接操作(TFO)。

图1提供了在GSM(全球移动通信系统)网络中的一个自由汇接操作的例子。为清晰起见，图1仅提供了一个单向连接。通常连接都是双向的，并且在两个方向都执行相同的功能。移动台MS1 101通过一个无线接入网与一个基站BS1 102通信。在该移动台利用图1提供的编解码器C编码该数字化语音。在一个移动台和一个基站之间，编码语音表现出该空中接口的典型格式。该编码语音以称为TRAU帧的特定格式从该基站向前传送到一个码变换和速率适配单元(TRAU)。在图1中，基站BS1发送该编码语音到TRAU1 103。在该语音编码中不涉及基站控制器，因此在图1中没有示出。

码变换和速率适配单元通常解码该语音并将其作为一个携带64kbps速率数据的脉码调制(PCM)信号进一步发送。该语音被送至移动业务交换中心(MSC)，其又将语音转发到另一MSC或到公众电话网。在图1中，TRAU 1解码该编码语音(decodec D)并发送该解码语音到MSC1104，语音由此通过PSTN 105被中继到另一蜂窝网。MSC2 106进一步中继解码语音到TRAU2 107，在此语音被编码(编解码器C’)并被插入到TRAU帧。基站BS2 108将这些TRAU帧转换为无线接入网格式，并通过该空中接口发送数据到移动台MS2 109。编码语音在这个移动台被解码(decodec D’)

图1中的不同箭头110、111和112用于表示数据表现格式和携带数据的信号。虚线箭头110指编码语音和空中接口。实线箭头111指要求8kbps或16kbps传输信道的TRAU帧，而粗箭头112指要求64kbps传输信道的解码语音和PCM信号。

如果在一个呼叫中涉及的移动台和TRAU都有一个公共的编解码器对，则可能仅编码该语音一次。在图1所示的情形中，在自由汇接操作中，语音在MS1编码而在MS2解码。TRAU1转发这些TRAU帧作为该解码语音内的TFO TRAU帧(图1的箭头113)。TRAU1也执行解码，而且解码语音被发送到TRAU2，但只有当TRAU2无法从其接收的数据中提取出TFO TRAU帧时才使用它。如果TRAU2注意到该TFOTRAU帧，其在TRAU帧中转发该TFO TRAU帧携带的解码语音到BS2。

自由汇接操作因此要求来自TRAU的特殊功能，即TFO能力。实际上TFO能力是指下述三件事情。首先，TRAU可协商使用哪一个编解码器，其次，它们可相互发送TFO TRAU帧作为部分PCM信号，第三，它们可从输入的PCM信号中提取TFO TRAU帧。在GSM中，TFO TRAU帧通过PCM传输，这样在每个长8比特的语音抽样中的一个或两个最低有效位被TFO TRAU帧信息取代。该TFO TRAU帧信息由此在64kbpsPCM流的8kbps或16kbps子流中传输。目的地TRAU可忽略其余PCM信号，并转发该TFO TRAU帧作为TRAU帧到目的移动台。

在一个呼叫中涉及的码变换和速率适配单元利用TFO带内信令协商语音编解码器。这个信令是通过修正TRAU帧结构的某些比特执行的。在TRAU帧和TFO TRAU帧中传输的数据除了TFO信令比特外基本上相同。在呼叫之初，TRAU单元可各自选择它们使用的编解码器，但如果这些TRAU均支持自由汇接操作，则可协商一个公共的编解码器。解码语音通常也在PCM信号中传输，即使在已对公共的编解码器达成协议后也是这样。这是因为在一个切换之后，例如，在该呼叫中涉及的TRAU都可能不支持自由汇接操作。