專利名稱：碼分多址數(shù)字集群系統(tǒng)中語(yǔ)音傳輸及呼叫信令交互方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及碼分多址數(shù)字集群技術(shù)，特別涉及碼分多址數(shù)字集群系統(tǒng)中語(yǔ)音傳輸方法和呼叫信令交互方法。
背景技術(shù)：
數(shù)字集群技術(shù)從20世紀(jì)90年代中期在全球范圍內(nèi)興起，得到了廣泛的應(yīng)用并取得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。與模擬集群系統(tǒng)相比，數(shù)字集群系統(tǒng)可望實(shí)現(xiàn)更豐富的業(yè)務(wù)種類、更好的業(yè)務(wù)質(zhì)量、更好的保密特性、更好的連接性和更高的頻譜效率。從模擬集群向數(shù)字集群過(guò)渡，是歷史發(fā)展的必然趨勢(shì)。
目前，碼分多址(Code Division Multiple Access，簡(jiǎn)稱“CDMA”)數(shù)字集群系統(tǒng)是在CDMA系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)數(shù)字集群業(yè)務(wù)的方法。
一個(gè)CDMA系統(tǒng)由移動(dòng)臺(tái)(Mobile Station，簡(jiǎn)稱“MS”)、基站收發(fā)信機(jī)(Base Transceiver Station，簡(jiǎn)稱“BTS”)、基站控制器(Base StationController，簡(jiǎn)稱“BSC”)、移動(dòng)交換機(jī)、分組控制功能(Packet Control Function，簡(jiǎn)稱“PCF”)及分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點(diǎn)(Packet Data Serving Node，簡(jiǎn)稱“PDSN”)等部分組成。
其中，BSC或PCF和PDSN間及PDSN和外部網(wǎng)絡(luò)間都采用網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議(Internet Protocol，簡(jiǎn)稱“IP”)承載。
PDSN是在CDMA 1x系統(tǒng)分組域中負(fù)責(zé)建立和終止點(diǎn)到點(diǎn)協(xié)議(Point toPoint Protocol，簡(jiǎn)稱“PPP”)連接、為簡(jiǎn)單IP用戶分配動(dòng)態(tài)地址等工作的節(jié)點(diǎn)。
而一個(gè)BSC與屬下的所有BTS合稱為基站子系統(tǒng)(Base StationSubsystem，簡(jiǎn)稱“BSS”)。BSS的重要功能之一是保持頻率和時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)，完成時(shí)間和頻率的協(xié)同，提供系統(tǒng)所必需的頻率基準(zhǔn)、精確定時(shí)、同步基準(zhǔn)和系統(tǒng)時(shí)鐘。
具體地說(shuō)，BSC是BSS的控制和管理部分，位于移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心(Mobile Switch Center，簡(jiǎn)稱“MSC”)與BTS之間；BTS是BSS的無(wú)線部分，受控于BSC。
在CDMA系統(tǒng)中引入了PPP語(yǔ)音通信業(yè)務(wù)是基于蜂窩網(wǎng)的即按即說(shuō)(Push-to-Talk Over Cellular，簡(jiǎn)稱“PoC”)，俗稱無(wú)線一鍵通。
即按即說(shuō)(Push To Talk，簡(jiǎn)稱“PTT”)，也即俗稱的“一鍵通”，是將有相應(yīng)功能的MS當(dāng)成對(duì)講機(jī)使用，是一種半雙工的通信方式。這種MS有個(gè)對(duì)講鍵，用戶按下后，就可以和其他用戶或者群組通話(無(wú)論距離遠(yuǎn)近，只需位于運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi))。
因此，PoC通過(guò)無(wú)線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的對(duì)話，其通話范圍不再局限于幾公里之內(nèi)，只要是在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地方，就能進(jìn)行雙方對(duì)話，普通MS是無(wú)法使用PTT功能的。
同時(shí)Poc技術(shù)的應(yīng)用是基于IP網(wǎng)絡(luò)的，該業(yè)務(wù)支持分組語(yǔ)音技術(shù)(Voiceover IP，簡(jiǎn)稱“VoIP”)，也即IP電話技術(shù)。因此，PTT的MS與普通MS的區(qū)別還在于，PTT的MS可在界面上設(shè)置類似于QQ或MSN的好友列表、也可設(shè)置多個(gè)群組，并能隨意修改個(gè)人在線或隱身等狀態(tài)。既能選擇某個(gè)人單聊，也可實(shí)現(xiàn)與三人以上的群組共同對(duì)話，還能進(jìn)行語(yǔ)音短信、家庭會(huì)議等復(fù)雜業(yè)務(wù)。
PoC的成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于普通的語(yǔ)音業(yè)務(wù)，作為一種新型的移動(dòng)通信業(yè)務(wù)，其潛在的營(yíng)收和利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn)，正受到包括運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備提供商在內(nèi)的通信界的極大關(guān)注。
由開放移動(dòng)聯(lián)盟(Open Mobile Alliance，簡(jiǎn)稱“OMA”)定義的PoC分組域業(yè)務(wù)，是利用CDMA分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，直接在MS上將語(yǔ)音編碼后的數(shù)據(jù)打包為IP分組，再通過(guò)CDMA提供的分組通道傳輸，在接收端由IP層將語(yǔ)音分組取出，遞交給解碼器解碼為語(yǔ)音信號(hào)。OMA的PoC分組域業(yè)務(wù)面協(xié)議棧如圖1所示。
圖中，Vocoder是語(yǔ)音合成器，RTP是實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議(RealTime TransferProtocol)，UDP是用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議(User Datagram Protocol)，PPP是在點(diǎn)到點(diǎn)鏈路上承載多種三層協(xié)議的虛擬鏈路層協(xié)議，RLP3是無(wú)線鏈路協(xié)議(Radio Link Protocol)，MAC是媒體訪問(wèn)控制(Medium Access Control)，PHY是物理層(Physical)，R-P是R-P層(Radio-Packet)，Link Layer是鏈路層。
PoC分組域業(yè)務(wù)的語(yǔ)音傳輸和呼叫信令交互過(guò)程如圖2所示。
在步驟201中，MS向BSC發(fā)送接入請(qǐng)求。
在步驟202中，BSC響應(yīng)請(qǐng)求消息，并允許MS接入。
在步驟203中，BSC向MSC發(fā)送壓縮模式服務(wù)請(qǐng)求。
在步驟204中，MSC響應(yīng)請(qǐng)求，并向BSC發(fā)送業(yè)務(wù)信道和鏈路的分配請(qǐng)求。
在步驟205中，BSC分配業(yè)務(wù)信道，使得MS通過(guò)該業(yè)務(wù)信道通信。
在步驟206中，BSC同時(shí)還向PCF請(qǐng)求建立A8、A9連接，其中，A8傳輸?shù)氖荁SC與PCF間的用戶業(yè)務(wù)、A9傳輸?shù)氖切帕钕ⅰ1-A11都是CDMA 1x系統(tǒng)的重要接口。
在步驟207中，PCF建立PCF和PDSN間的A10、A11連接，其中，A10和A11是PCF和PDSN之間的標(biāo)準(zhǔn)R-P接口、A10接口用來(lái)承載話務(wù)、A11接口用來(lái)承載信令。
在步驟208中，PCF建立PCF和BSC之間的A8、A9連接。
在步驟209中，BSC通知MSC鏈路分配完成。
在步驟210中，MS與PDSN之間建立PPP連接，進(jìn)行IP注冊(cè)。
在步驟211中，MS與PDSN之間進(jìn)行數(shù)據(jù)包的傳輸。
在上述的語(yǔ)音傳輸和呼叫信令交互過(guò)程中，有專門的PPP建立流程，語(yǔ)音字節(jié)流被加上了PPP和IP協(xié)議包頭標(biāo)志。CDMA分組域通過(guò)采用PPP協(xié)議及IP協(xié)議，使得以語(yǔ)音分組形式傳輸。
在實(shí)際應(yīng)用中，上述方案存在以下問(wèn)題CDMA數(shù)字集群系統(tǒng)的語(yǔ)音傳輸效率不高。
造成這種情況的主要原因在于，語(yǔ)音傳輸過(guò)程中，語(yǔ)音分組的PPP和IP協(xié)議包頭占用帶寬大，且鏈路建立過(guò)程復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種碼分多址數(shù)字集群系統(tǒng)中語(yǔ)音傳輸及呼叫信令交互方法，使得CDMA數(shù)字集群系統(tǒng)的語(yǔ)音傳輸效率得到提高。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種碼分多址數(shù)字集群系統(tǒng)中語(yǔ)音傳輸方法，語(yǔ)音上行時(shí)包含以下步驟移動(dòng)臺(tái)將上行模擬語(yǔ)音信號(hào)編碼成數(shù)字語(yǔ)音信號(hào)，通過(guò)空中接口傳輸?shù)交?；所述基站將收到的?shù)字語(yǔ)音信號(hào)轉(zhuǎn)換成語(yǔ)音分組，并通過(guò)分組控制功能為該語(yǔ)音分組增加IP和UDP協(xié)議包頭后通過(guò)分組網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到即按即說(shuō)服務(wù)器。
其中，語(yǔ)音下行時(shí)包含以下步驟所述即按即說(shuō)服務(wù)器通過(guò)分組網(wǎng)絡(luò)將UDP語(yǔ)音分組傳輸?shù)剿龇纸M控制功能；所述分組控制功能將收到的UDP語(yǔ)音分組去除UDP和IP協(xié)議包頭后獲得語(yǔ)音分組；所述基站將所述分組控制功能輸出的語(yǔ)音分組轉(zhuǎn)換為數(shù)字語(yǔ)音信號(hào)，并通過(guò)空中接口傳輸?shù)剿鲆苿?dòng)臺(tái)；所述移動(dòng)臺(tái)將數(shù)字語(yǔ)音信號(hào)解碼成模擬語(yǔ)音信號(hào)。
本發(fā)明還提供了一種碼分多址數(shù)字集群系統(tǒng)中呼叫信令交互方法，包含以下步驟作為呼叫發(fā)起方的移動(dòng)臺(tái)將組呼建立請(qǐng)求發(fā)送到即按即說(shuō)服務(wù)器；所述即按即說(shuō)服務(wù)器收到所述請(qǐng)求后向基站控制器發(fā)出指示，該基站控制器根據(jù)該指示建立通話所需的連接和空中業(yè)務(wù)信道；所述連接和空中業(yè)務(wù)信道建立完成后，所述移動(dòng)臺(tái)通知所述即按即說(shuō)服務(wù)器。
其中，所述移動(dòng)臺(tái)發(fā)送的組呼建立請(qǐng)求由基站子系統(tǒng)和分組控制功能透?jìng)鞯剿黾窗醇凑f(shuō)服務(wù)器。
此外在所述方法中，所述即按即說(shuō)服務(wù)器發(fā)送給基站控制器的指示為即按即說(shuō)指配請(qǐng)求消息。
此外在所述方法中，所述即按即說(shuō)服務(wù)器發(fā)送給基站控制器的即按即說(shuō)指配請(qǐng)求消息由分組控制功能轉(zhuǎn)發(fā)。
此外在所述方法中，所述通話所需的連接包含A1連接。
此外在所述方法中，如果是多人之間的通話，則所述通話所需的連接還包含A8連接。
通過(guò)比較可以發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)的主要區(qū)別在于，簡(jiǎn)化了業(yè)務(wù)面協(xié)議層次，業(yè)務(wù)面協(xié)議棧去掉了PPP層，僅在PCF和PTT服務(wù)器之間傳遞UDP形式的語(yǔ)音分組，在BSS和MS之間以數(shù)字語(yǔ)音信號(hào)的形式傳遞語(yǔ)音信息。
在呼叫信令交互的過(guò)程中，去除了PPP鏈路的建立、刪除等過(guò)程。
這種技術(shù)方案上的區(qū)別，帶來(lái)了較為明顯的有益效果，即因?yàn)槿サ袅薖PP層，不再需要封裝為PPP分組，所以凈荷在分組中所占的比例得到提高。特別在空接口直接采用數(shù)字語(yǔ)音編碼，不使用分組傳輸，進(jìn)一步提高了實(shí)際承載的語(yǔ)音信息比例，改善了語(yǔ)音質(zhì)量，減少了對(duì)帶寬的需求，提高了語(yǔ)音傳輸?shù)男省?br> 因?yàn)槿コ薖PP鏈路相關(guān)的信令交互過(guò)程，所以縮短了鏈路建立時(shí)間。
因?yàn)镸S需要支持的協(xié)議棧少了，所以可以降低對(duì)MS處理能力的要求。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中PoC分組域業(yè)務(wù)面協(xié)議棧示意圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)中CDMA數(shù)字集群系統(tǒng)中語(yǔ)音傳輸和呼叫信令交互方法流程圖；圖3是本發(fā)明中PoC分組域業(yè)務(wù)面協(xié)議棧示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的CDMA數(shù)字集群系統(tǒng)中語(yǔ)音傳輸方法流程圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的CDMA數(shù)字集群系統(tǒng)中呼叫信令交互方法流程圖。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
本發(fā)明是CDMA數(shù)字集群系統(tǒng)的VoIP業(yè)務(wù)，通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和終端進(jìn)行較小的改造，來(lái)提高分組凈荷。PoC分組域業(yè)務(wù)面協(xié)議棧如圖3所示，其中，Voice是語(yǔ)音編碼。
與圖1相比，圖3所示的PoC分組域業(yè)務(wù)面協(xié)議棧簡(jiǎn)化了業(yè)務(wù)面協(xié)議層次，具體地說(shuō)，業(yè)務(wù)面協(xié)議棧去掉了PPP層，在PCF和PTT服務(wù)器之間僅傳遞UDP形式的語(yǔ)音分組，在BSS和MS之間以數(shù)字語(yǔ)音信號(hào)的形式傳遞語(yǔ)音信息。因此，在呼叫信令交互的過(guò)程中，去除了PPP鏈路的建立、刪除等過(guò)程。因?yàn)槿サ袅薖PP層，不再需要封裝為PPP分組，所以凈荷在分組中所占的比例得到提高。并且MS需要支持的協(xié)議棧少了，還可以降低對(duì)MS處理能力的需求。
具體地說(shuō)，MS將上行模擬語(yǔ)音信號(hào)編碼成數(shù)字語(yǔ)音信號(hào)，通過(guò)空中接口傳輸?shù)紹S，再由BS將收到的數(shù)字語(yǔ)音信號(hào)轉(zhuǎn)換成語(yǔ)音分組，并通過(guò)PCF為該語(yǔ)音分組增加IP和UDP協(xié)議包頭后通過(guò)分組網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到PTT服務(wù)器。
本發(fā)明第一實(shí)施方式的CDMA數(shù)字集群系統(tǒng)中語(yǔ)音傳輸方法如圖4所示。
在步驟401中，由MS將模擬語(yǔ)音信號(hào)編碼成數(shù)字語(yǔ)音信號(hào)，通過(guò)空中接口上行傳輸?shù)紹S。
在步驟402中，BS將收到的數(shù)字語(yǔ)音信號(hào)轉(zhuǎn)換成語(yǔ)音分組，并傳送給PCF。
在步驟403中，PCF將語(yǔ)音分組增加IP和UDP協(xié)議包頭，并發(fā)送到PTT服務(wù)器。
在步驟404中，PTT服務(wù)器進(jìn)行呼叫信令交互，建立通話連接和空中業(yè)務(wù)信道，之后，PTT服務(wù)器通過(guò)分組網(wǎng)絡(luò)將UDP語(yǔ)音分組傳回給PCF。
在步驟405中，PCF將收到的UDP語(yǔ)音分組去除UDP和IP協(xié)議包頭，得到語(yǔ)音分組，并傳送給BS。
在步驟406中，由BS將語(yǔ)音分組轉(zhuǎn)換成數(shù)字語(yǔ)音信號(hào)，通過(guò)空中接口下行傳回到MS，最后由MS將該信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬語(yǔ)音信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明原理，在空中接口直接采用數(shù)字語(yǔ)音編碼，不使用分組傳輸，進(jìn)一步提高了實(shí)際承載的語(yǔ)音信息比例，改善了語(yǔ)音質(zhì)量，減少了對(duì)帶寬的需求，提高了語(yǔ)音傳輸?shù)男省?br> 本發(fā)明第二實(shí)施方式的CDMA數(shù)字集群系統(tǒng)中呼叫信令交互方法如圖5所示。
在步驟501中，MS將組呼建立請(qǐng)求發(fā)送到PTT服務(wù)器，該請(qǐng)求是由BSS和PCF透?jìng)鞯絇TT服務(wù)器。
在步驟502中，PTT服務(wù)器接到請(qǐng)求后，發(fā)送PTT指配請(qǐng)求消息到PCF。
在步驟503中，PCF將PTT指配請(qǐng)求消息轉(zhuǎn)發(fā)給BSC，根據(jù)該消息指示BSC建立通話所需的連接和空中業(yè)務(wù)信道。
在步驟504中，BSC建立BSC與MSC之間的通話連接，如用于傳輸MSC和BSC之間的信令消息的A1連接等。
在步驟505中，如果要進(jìn)行多人之間的通話，BSC還需要建立BSC與PCF之間的A8連接；如果是單人通話，則不需要建立A8連接，可以省去本步驟。
在步驟506中，連接和空中業(yè)務(wù)信道建立完成后，由MS通知PTT服務(wù)器PTT呼叫建立完成。
在本發(fā)明的呼叫信令交互過(guò)程中去除了PPP鏈路相關(guān)的信令交互過(guò)程，所以鏈路建立時(shí)間縮短了。
雖然通過(guò)參照本發(fā)明的某些優(yōu)選實(shí)施方式，已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了圖示和描述，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該明白，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作各種改變，而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種碼分多址數(shù)字集群系統(tǒng)中語(yǔ)音傳輸方法，其特征在于，語(yǔ)音上行時(shí)包含以下步驟移動(dòng)臺(tái)將上行模擬語(yǔ)音信號(hào)編碼成數(shù)字語(yǔ)音信號(hào)，通過(guò)空中接口傳輸?shù)交?；所述基站將收到的?shù)字語(yǔ)音信號(hào)轉(zhuǎn)換成語(yǔ)音分組，并通過(guò)分組控制功能為該語(yǔ)音分組增加IP和UDP協(xié)議包頭后通過(guò)分組網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到即按即說(shuō)服務(wù)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碼分多址數(shù)字集群系統(tǒng)中語(yǔ)音傳輸方法，其特征在于，語(yǔ)音下行時(shí)包含以下步驟所述即按即說(shuō)服務(wù)器通過(guò)分組網(wǎng)絡(luò)將UDP語(yǔ)音分組傳輸?shù)剿龇纸M控制功能；所述分組控制功能將收到的UDP語(yǔ)音分組去除UDP和IP協(xié)議包頭后獲得語(yǔ)音分組；所述基站將所述分組控制功能輸出的語(yǔ)音分組轉(zhuǎn)換為數(shù)字語(yǔ)音信號(hào)，并通過(guò)空中接口傳輸?shù)剿鲆苿?dòng)臺(tái)；所述移動(dòng)臺(tái)將數(shù)字語(yǔ)音信號(hào)解碼成模擬語(yǔ)音信號(hào)。
3.一種碼分多址數(shù)字集群系統(tǒng)中呼叫信令交互方法，其特征在于，包含以下步驟作為呼叫發(fā)起方的移動(dòng)臺(tái)將組呼建立請(qǐng)求發(fā)送到即按即說(shuō)服務(wù)器；所述即按即說(shuō)服務(wù)器收到所述請(qǐng)求后向基站控制器發(fā)出指示，該基站控制器根據(jù)該指示建立通話所需的連接和空中業(yè)務(wù)信道；所述連接和空中業(yè)務(wù)信道建立完成后，所述移動(dòng)臺(tái)通知所述即按即說(shuō)服務(wù)器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的碼分多址數(shù)字集群系統(tǒng)中呼叫信令交互方法，其特征在于，所述移動(dòng)臺(tái)發(fā)送的組呼建立請(qǐng)求由基站子系統(tǒng)和分組控制功能透?jìng)鞯剿黾窗醇凑f(shuō)服務(wù)器。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的碼分多址數(shù)字集群系統(tǒng)中呼叫信令交互方法，其特征在于，所述即按即說(shuō)服務(wù)器發(fā)送給基站控制器的指示為即按即說(shuō)指配請(qǐng)求消息。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的碼分多址數(shù)字集群系統(tǒng)中呼叫信令交互方法，其特征在于，所述即按即說(shuō)服務(wù)器發(fā)送給基站控制器的即按即說(shuō)指配請(qǐng)求消息由分組控制功能轉(zhuǎn)發(fā)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3至6中任一項(xiàng)所述的碼分多址數(shù)字集群系統(tǒng)中呼叫信令交互方法，其特征在于，所述通話所需的連接包含A1連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的碼分多址數(shù)字集群系統(tǒng)中呼叫信令交互方法，其特征在于，如果是多人之間的通話，則所述通話所需的連接還包含A8連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及碼分多址數(shù)字集群技術(shù)，公開了一種碼分多址數(shù)字集群系統(tǒng)中語(yǔ)音傳輸及呼叫信令交互方法，使得CDMA數(shù)字集群系統(tǒng)的語(yǔ)音傳輸效率得到提高。本發(fā)明中，簡(jiǎn)化了業(yè)務(wù)面協(xié)議層次，業(yè)務(wù)面協(xié)議棧去掉了PPP層，僅在PCF和PTT服務(wù)器之間傳遞UDP形式的語(yǔ)音分組，在BSS和MS之間以數(shù)字語(yǔ)音信號(hào)的形式傳遞語(yǔ)音信息。在呼叫信令交互的過(guò)程中，去除了PPP鏈路的建立、刪除等過(guò)程。
文檔編號(hào)H04L29/06GK1960524SQ20051011236
公開日2007年5月9日 申請(qǐng)日期2005年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月29日
發(fā)明者張穎 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司