消除umts通信網中失配的方法和裝置的製作方法

2023-05-13 22:46:16

專利名稱：消除umts通信網中失配的方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及按權利要求1和8前序部分所述的方法和裝置，用於消除具有用於如根據基於UMTS標準的語音壓縮的通信網第一網絡部分中語音編解碼器模式的第一分配符以語音編解碼器模式傳輸的語音數據和具有用於第二網絡部分中語音編解碼器模式的第二分配符以語音編解碼器模式傳輸的語音數據之間的失配。
通用移動電信系統(UMTS)為多個移動無線系統中的一種，這些系統可為移動終端的用戶提供各種服務。
UMTS在1885-2025MHz和2110-2200MHz的範圍中工作，並且能夠超出窄帶移動無線系統迄今為止公知的功能提供最高達2Mbit/s的數據速率。
UMTS移動無線系統的目的在於，在全球範圍內向用戶提供一種統一的第三代移動無線系統，並利用雙頻帶和雙模終端首次實現了在技術各異的網絡，例如GSM(全球移動通信系統)之間進行漫遊和切換。
基於UMTS標準的通信網絡由於用戶層面的不兼容協議版本或者用戶A和用戶B不同編解碼器模式的選擇需要UMTS移動交換中心(UMSC)，它作為中央交換局或者變碼器適用於將存在的語音連接從一種AMR(Adaptive-Multi-Rate)編解碼器模式轉換為另一種AMR編解碼器模式的代碼。
這種代碼轉換傳統上通過將以第一語音編解碼器模式傳輸的語音數據解碼為具有13比特的160個線性採樣值，然後編碼為以第二語音編解碼器模式傳輸的語音數據。為此將在UTRAN無線網絡內以間隔20ms傳輸的語音幀(SpeechFrame)發送到中央交換局的語音數據藉助於解碼裝置進行解碼，其中，這些語音數據事先在第一AMR(Adaptive-Multi-Rate)編解碼器模式中進行編碼。該語音幀內包含的語音數據在其解碼後被轉換為長度例如13比特的線性脈衝編碼調製(PCM)字。這些字隨後根據A/μ律壓縮為具有8比特信息內容的字，並通過時分多路復用耦合欄位進行時間多路復用。時間多路復用的數據被解壓縮為具有例如13比特信息內容的線性脈衝編碼調製字，並隨後以新的AMR編解碼器模式進行編碼。
通過使用同步功能的TDM耦合欄位，利用20ms的延遲從和向UTRAN無線網絡進行傳輸。此外，在編碼和解碼以及A/μ律壓縮時，所要編碼或解碼的語音數據和所要壓縮的線性脈衝編碼調製字會產生質量損失。
取決於基於UMTS標準的通信網絡內的不同網絡部分，在語音連接中可以使用不同的UMTS標準版本，其中，分配符的作用是確定為各自的網絡部分中傳輸的語音數據使用哪種編解碼器模式。這種分配符被稱為RAB(RadioAccess Bearer無線接入集合信道)-子流組合標識符(RFCI)。
所要傳輸的語音數據可以在取決於網絡部分的情況下，或者以不同的編解碼器模式利用分配給它們的不同RFCI，或者以相同的編解碼器模式和不同的RFCI或者以相同的編解碼器模式和相同的RFCI進行傳輸。如果使用不同的RFCI，那麼儘管使用相同的編解碼器模式也會出現失配(RFCI-Mismatch)。這種RFCl-失配傳統上通過上述具有較高延遲時間和降低語音質量後果的代碼轉換得以避免。
從而，本發明的目的在於，對用於消除或避免基於語音壓縮的通信網絡中分配編碼語音數據的編解碼器模式RFCI失配的方法和裝置，使通信網絡內存在語音數據幾乎無延遲的轉換和提高語音質量。
該目的在方法方面通過權利要求1的特徵得以實現，在裝置方面通過權利要求8的特徵得以實現。
本發明重點在於，只要利用第一分配符傳輸的語音數據和利用第二分配符傳輸的語音數據以相同的語音編解碼器模式編碼，將在變碼器內利用第一分配符傳輸到該變碼器內的語音數據，在避開編碼和解碼裝置和時分多路復用耦合欄位情況下，藉助於旁路裝置導向該變碼器的輸出端。最好將輸入的語音數據直接從匹配分配符輸入側的裝置的輸出端，藉助於UP協議導向匹配該分配符輸出側的裝置的輸入端。
避開TDM耦合欄位可以形成RFCI(分配符)與具有第一和第二RFCI的語音數據幾乎無延遲的匹配。避開編碼和解碼裝置使得完全不會降低在編碼和解碼階段的質量。確切地說，儘管分配給這些語音數據不同的RFCI需要在UP協議中進行轉換，但在實施正在使用的編解碼器模式是否相同或者不同的初始檢測之後仍能進行代碼轉換。由此，如果這些語音數據利用相同的編解碼器模式編碼，那麼這些語音數據無需編碼或解碼就會通過整個變碼器。從而省去了變碼器作為在語音連接範圍內從無線網絡UTRAN接收或向UTRAN傳輸的語音數據可能的編解碼器模式，可以考慮的語音編解碼器模式如自適應多速率編解碼器，壓縮語音數據的編解碼器，自適應差分脈衝編碼調製的編解碼器和用於提高傳輸速率和傳輸質量的編解碼器。在這種情況下，與中央交換局相關輸入和輸出的語音數據在一個語音編解碼器模式或者多個語音編解碼器模式中的語音幀內部彼此不同。
與匹配RFCI的裝置最好直接連接的旁路裝置，具有優點地可以作為軟體在數位訊號處理器(DSP)，現場可編程門陣列(FPGA)，專用集成電路(ASIC)或者網絡處理器中予以實現，其中，數位訊號處理器可以包括用於避免失配的其他裝置。數位訊號處理器例如可以另外包括在旁路裝置內部實現的或者與該旁路裝置連接的開關裝置，用於激活或去激活該旁路裝置。按照這種方式可以通過去激活旁路裝置以傳統的方式進行語音數據的代碼轉換，即藉助於編碼和解碼裝置以及壓縮和解壓縮裝置並接通TDM耦合欄位。
用於消除或避免編碼語音數據，特別是以一個AMR編解碼器模式編碼的語音數據RFCI失配的裝置，具有優點地除了旁路裝置外還具有檢測裝置，它適用於確定具有第一RFCI的語音數據和具有第二RFCI的語音數據是否以一個或若干相同的語音編解碼器模式被編碼。只要該檢測裝置確定存在一致的語音編解碼器模式，就會藉助於開關裝置激活旁路裝置。按照這種方式可以使變碼器從其代碼轉換狀態迅速轉換到通過狀態，以避免時間延遲。
其他具有優點的實施方式來自從屬權利要求。
下面藉助附圖對本發明的其他優點和目的進行說明。其中

圖1示出利用裝置方面消除或避免RFCI失配的傳統方法的示意圖；圖2示出依據利用裝置方面一實施例消除或避免RFCI失配的依據本發明方法的示意圖。
圖1所示利用裝置方面消除或避免RFCI失配的傳統方法，是一種如可以設置在基於UMTS標準的通信網絡上的變碼器內實施的方法。
語音數據從無線網絡UTRAN 1傳輸到異步傳輸模式層(ATM-Layer)2a，2b，並藉助於ATM自適應層2(AAL2)3a，3b在面向連接的實時傳輸情況下分割成具有可變比特率的ATM信元。
隨後藉助於裝置4a，4b為匹配RFCI(UP終止)實施RFCI平衡，該裝置為用戶層面的UTRAN和CN(諧調網絡)或者UTRAN和UTRAN或CN和CN之間的基準點。藉助於編碼和解碼裝置5a，5b(自適應多速率編解碼器)，對以AMR編解碼器模式編碼的輸入語音數據進行解碼，並轉換為具有13比特信息內容的線性脈衝編碼調製字。
這些脈衝編碼調製字隨後根據A/μ律利用壓縮和解壓縮裝置6a，6b壓縮為具有8比特信息內容的字，並通過時分多路復用(TDM)耦合欄位8經E1接口7a和7b上構成返回迴路，以便下面藉助於解壓縮和壓縮裝置6a和6b解壓縮並利用一個新的AMR編解碼器模式藉助於編碼裝置5a和5b編碼。附圖符號9a和9b，10a和10b表示輸入和輸出的編碼語音數據的方向。
圖2以示意圖示出利用裝置方面依據本發明方法的一個實施例。與圖1相同的部分或相同的方法步驟具有相同的附圖符號。
圖1說明中所介紹的藉助於分配符(RFCI)匹配的裝置4a，4b直至RFCI匹配或轉換的方法步驟，同樣適用於圖2依據本發明方法的實施例。與如圖1所示傳統方法的區別在於，在該實施例中旁路裝置11直接設置在用於RFCI匹配的裝置4a和4b後面，它們藉助於迴路式的連接16和17，可以使為RFCI匹配來自裝置4b和4a輸出端的編碼語音數據直接繞行到為RFCI匹配的各自其他裝置4a和4b的輸入端上。
RFCI失配(Mismatch)的校正通過藉助於UP協議在用於RFCI匹配的輸出側裝置4a和4b中的處理進行。藉助於包括開關12-15的開關裝置可以激活旁路裝置，如根據圖2的附圖中所示的狀態。可以選擇通過將開關12-15換接到接口18-21上影響旁路裝置的去激活，如根據圖1的附圖中所示那樣，這些接口可以重新與編碼和解碼裝置以及壓縮和解壓縮裝置和接通的TDM耦合欄位8連接。
按照這種方式可以將適用於實施依據本發明方法的裝置迅速轉換到依據傳統方法的代碼轉換狀態。
在本申請基礎上公開的全部特徵只要它們與現有技術相比單獨或者組合是新穎的就視為重要發明。
附圖標記1 無線網絡UTRAN2a，2bATM層3a，3bAAL2(ATM適應層2)4a，4b藉助於UP協議匹配RFCI的裝置5a，5bAMR解碼和編碼裝置6a，6b壓縮和解壓縮裝置7a，7bE1接口8 TDM交換9a，9b輸入和輸出的語音數據連接10a，10b 輸入和輸出的語音數據連接11旁路裝置12-15 開關16，17旁路連接18-21 開關裝置的接口
權利要求
1.方法，用於消除在變碼器內具有用於基於語音壓縮的通信網絡的第一網絡部分中語音編解碼器模式的第一分配符以語音編解碼器模式傳輸的語音數據和利用具有用於第二網絡部分中語音編解碼器模式的第二分配符以語音編解碼器模式傳輸的語音數據之間的失配，其特徵在於，如果具有第一分配符的語音數據和具有第二分配符的語音數據利用相同的語音編解碼器模式編碼的話，在變碼器內接收的具有第一分配符的語音數據在旁路編碼和解碼裝置(6a，6b)和時分多路復用耦合欄位(8)的情況下，藉助於旁路裝置(11)傳輸到變碼器的輸出端。
2.按權利要求1所述的方法，其特徵在於，具有第一分配符的語音數據直接從匹配該分配符的輸入側裝置(4a，4b)的輸出端，藉助於UP協議導向到匹配該分配符的輸出側裝置(4b，4a)的輸入端。
3.按權利要求2所述的方法，其特徵在於，匹配該分配符的輸出側裝置(4b，4a)將第一分配符與第二分配符匹配。
4.按前述權利要求之一所述的方法，其特徵在於，第一和第二分配符為無線接入集合信道子流組合分配符。
5.按前述權利要求之一所述的方法，其特徵在於，基於語音編解碼器模式的語音編解碼器包括自適應多速率編解碼器，壓縮語音數據的編解碼器，自適應差分脈衝編碼調製的編解碼器和提高傳輸速率和傳輸質量的編解碼器。
6.按前述權利要求之一所述的方法，其特徵在於，旁路裝置(11)藉助於軟體在數位訊號處理器、現場可編程門陣列、專用集成電路或者網絡處理器中予以實現。
7.按前述權利要求之一所述的方法，其特徵在於，將在該語音編解碼器模式中傳輸的語音數據在一個語音幀內從或者向UTRAN無線網絡或者核心網傳輸。
8.裝置，用於按照上述權利要求所述的方法，消除在變碼器內具有用於語音壓縮基礎上通信網絡的第一網絡部分中語音編解碼器模式的第一分配符以語音編解碼器模式傳輸的語音數據和具有用於第二網絡部分中語音編解碼器模式的第二分配符以語音編解碼器模式傳輸的語音數據之間的失配，其特徵在於旁路裝置(11)，用於將具有第一分配符的輸入語音數據直接從用於匹配分配符的輸入側裝置(4a，4b)的輸出端藉助於UP協議直接轉換到用於匹配該分配符的輸出側裝置(4b，4a)的輸入端。
9.按權利要求8所述的裝置，其特徵在於設置在旁路裝置中的開關裝置(12-15，18-21)，用於激活和/或者去激活旁路裝置(11)。
10.按權利要求8或9所述的裝置，其特徵在於，旁路裝置(11)設置在數位訊號處理器，現場可編程門陣列，專用集成電路或者網絡處理器中。
11.用於實施按權利要求1-7之一所述方法的軟體。
全文摘要
本發明涉及一種方法和裝置，用於消除具有用於第一網絡部分中語音編解碼器模式的第一分配符以語音編解碼器模式傳輸的語音數據和具有用於第二網絡部分中第二分配符以語音編解碼器模式傳輸的語音數據之間的失配，其中，將這些語音數據在旁路編碼和解碼裝置以及時分復用耦合欄位的情況下導向變碼器的輸出端。
文檔編號H04W88/18GK1623337SQ02828571
公開日2005年6月1日 申請日期2002年3月18日 優先權日2002年3月18日
發明者F·巴赫曼, T·內代勒克, W·施穆茨勒, N·賽特爾, A·瓦倫祖埃拉 申請人:西門子公司