專(zhuān)利名稱(chēng)：一種基于多語(yǔ)音信道傳輸?shù)臄?shù)字通信方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)通信領(lǐng)域，特別是基于語(yǔ)音信道傳輸?shù)臄?shù)字通信領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著電信業(yè)的飛速發(fā)展，移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍日益擴(kuò)大，其提供的信息服務(wù)種類(lèi)也越來(lái)越多。各種手機(jī)銀行、商務(wù)通話(huà)等業(yè)務(wù)都存在加密保護(hù)隱私的需求；能在網(wǎng)絡(luò)不健全或是突發(fā)緊急事件的情況下自動(dòng)切換網(wǎng)絡(luò)保持通信的暢通，提高通信質(zhì)量，也將為人民生命健康和經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)安全提供良好的保障?，F(xiàn)今，使用中成熟的第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)以全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM =Global System forMobile Communications)網(wǎng)絡(luò)為代表，還包括碼分多址技術(shù)通信系統(tǒng)(CDMA Code DivisionMultiple Access)網(wǎng)絡(luò)等；而第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)，包括寬帶碼分多址技術(shù)通信系統(tǒng)(WCDMA =Wide Code Division Multiple Access)網(wǎng)絡(luò)、碼分多址技術(shù)通信系統(tǒng) 2000 (CDMA2000 Code Division Multiple Access 2000)網(wǎng)絡(luò)以及時(shí)分-同步碼多址通信系統(tǒng)(TD-SCDMA :Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access)網(wǎng)絡(luò)，也在逐漸發(fā)展起來(lái)。其中，普通2G和3G系統(tǒng)的語(yǔ)音傳輸網(wǎng)絡(luò)僅提供部分加密，如空中接口加密(用戶(hù)到基站的加密)。因?yàn)闆](méi)有提供用戶(hù)到用戶(hù)的端到端加密服務(wù)，所以網(wǎng)絡(luò)也不支持實(shí)行全程 (用戶(hù)到用戶(hù))語(yǔ)音加密業(yè)務(wù)。不支持語(yǔ)音加密的原因是在基站處需要對(duì)語(yǔ)音進(jìn)行編解碼，而該語(yǔ)音編解碼是一種有損的編碼。在終端上對(duì)聲碼器輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行加密后，形成的隨機(jī)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通過(guò)兩次基站語(yǔ)音編解碼，將會(huì)導(dǎo)致接收端獲得的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)較發(fā)送端的加密隨機(jī)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)發(fā)生很大改變，解密不能還原出原始信息。因此，若不進(jìn)行任何處理直接在語(yǔ)音信道上進(jìn)行加密數(shù)據(jù)傳輸是不能實(shí)現(xiàn)的。在GSM網(wǎng)絡(luò)上，已有的加密語(yǔ)音是在電路交換數(shù)據(jù)(CSD :Circuit Switched Data)信道上傳輸?shù)?。該方案的?wèn)題是CSD信道的撥號(hào)接續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)時(shí)延大，很大程度上影響通話(huà)的質(zhì)量。在CDMA網(wǎng)絡(luò)上，已有的加密語(yǔ)音傳輸是采取對(duì)網(wǎng)絡(luò)上語(yǔ)音編解碼處理的屏蔽措施，即對(duì)某些號(hào)段的語(yǔ)音不進(jìn)行語(yǔ)音編解碼處理。該方案的問(wèn)題是需要對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改動(dòng)，成本較高，且不支持跨網(wǎng)通信。WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA等3G系統(tǒng)雖然有進(jìn)一步的加密機(jī)制，但仍不能實(shí)現(xiàn)端對(duì)端的保密通信，并且系統(tǒng)正式投入使用時(shí)間短，還存在不穩(wěn)定因素和網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍小等問(wèn)題。如上所述，如果能夠在電信部門(mén)公共移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，利用現(xiàn)有的設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)和營(yíng)運(yùn)功能，提出一種保證用戶(hù)高質(zhì)量的加密數(shù)據(jù)傳輸和語(yǔ)音通話(huà)的方案，將具有很強(qiáng)的可實(shí)施性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明揭示了一種基于多語(yǔ)音信道傳輸?shù)臄?shù)字通信方法。該方法在現(xiàn)有公共移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)之上，采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)處理機(jī)制實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)間的數(shù)據(jù)傳輸，支持加密語(yǔ)音跨網(wǎng)通信，實(shí)現(xiàn)多通信網(wǎng)可控的加密數(shù)字可靠通信。本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)將在以下說(shuō)明中進(jìn)行闡述，并且在說(shuō)明中部分地顯見(jiàn)，或者可以從對(duì)本發(fā)明的實(shí)踐來(lái)獲知。通過(guò)文字說(shuō)明及其權(quán)利要求以及附圖中具體給出的結(jié)構(gòu)， 可以實(shí)現(xiàn)并獲知本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)基本實(shí)施方式，一種基于多語(yǔ)音信道傳輸?shù)臄?shù)字通信方法體現(xiàn)為在用戶(hù)和公共移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)終端之間增加的數(shù)據(jù)處理機(jī)制所述處理機(jī)制采用新的設(shè)計(jì)思路，對(duì)語(yǔ)音數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，然后再將信號(hào)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)公共移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)傳輸，而不需改變現(xiàn)有任何公共移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)施；所述處理機(jī)制能夠處理語(yǔ)音數(shù)據(jù)；所述處理機(jī)制可提供對(duì)數(shù)據(jù)的加密和解密處理；所述處理機(jī)制同時(shí)支持2G和3G系統(tǒng)中多種信道傳輸；所述處理機(jī)制能夠自動(dòng)感知信道服務(wù)質(zhì)量；所述處理機(jī)制能夠跟據(jù)檢測(cè)到的信道服務(wù)質(zhì)量情況自動(dòng)控制信道切換；所述處理機(jī)制擁有跟據(jù)選定信道種類(lèi)和數(shù)量進(jìn)行的一種數(shù)據(jù)分路處理策略；所述處理機(jī)制擁有針對(duì)多信道的同步定位控制方法；所述處理機(jī)制能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制和解調(diào)處理。所述處理機(jī)制在示例性實(shí)施例中邏輯實(shí)體化為端處理節(jié)點(diǎn)機(jī)；根據(jù)上述處理機(jī)制所具備的功能，所述端處理節(jié)點(diǎn)機(jī)的組成結(jié)構(gòu)包括話(huà)筒喇叭、 鍵盤(pán)模塊、顯示模塊、中央處理器CPU、語(yǔ)音處理模塊、加解密處理模塊(可選)、信道控制處理模塊、同步及數(shù)據(jù)控制模塊、2G/3G標(biāo)準(zhǔn)終端模塊(實(shí)施例中以GSM模塊、WCDMA模塊和 TD-SCDMA模塊為例)。所述端處理節(jié)點(diǎn)機(jī)對(duì)語(yǔ)音數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，然后再將數(shù)據(jù)信號(hào)通過(guò)2G/3G標(biāo)準(zhǔn)終端模塊發(fā)送；所述端處理節(jié)點(diǎn)機(jī)可直接利用語(yǔ)音信道進(jìn)行傳輸而不改變現(xiàn)有公共移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的任何設(shè)施。所述端處理節(jié)點(diǎn)機(jī)通過(guò)電話(huà)線(xiàn)直接連接固定電話(huà)；或者通過(guò)自身內(nèi)置的話(huà)筒喇叭來(lái)采集和廣播語(yǔ)音；采集到的語(yǔ)音數(shù)據(jù)通過(guò)語(yǔ)音處理模塊進(jìn)行處理。所述鍵盤(pán)模塊、顯示模塊等外設(shè)使操作人員更好的了解和控制端處理節(jié)點(diǎn)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)；在用戶(hù)使用內(nèi)置的話(huà)筒喇叭時(shí)還可為用戶(hù)提供撥號(hào)操作。所述語(yǔ)音處理模塊進(jìn)行量化采樣將語(yǔ)音數(shù)據(jù)模數(shù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，再通過(guò)聲碼器對(duì)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行處理。由于多路傳輸可大大提高傳輸數(shù)據(jù)的帶寬和速率，所述對(duì)語(yǔ)音數(shù)據(jù)的處理可采用更高質(zhì)量、位數(shù)更多的量化編碼，這將提供更高的通話(huà)質(zhì)量。所述端處理節(jié)點(diǎn)機(jī)的加解密處理模塊是可選模塊，由用戶(hù)需求來(lái)定制是否需要執(zhí)行信息端對(duì)端的加密。所述加解密處理模塊在用戶(hù)發(fā)送信息時(shí)對(duì)用戶(hù)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密操作，具體的算法可由高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)(AES Advanced Encryption Standard)或其他加密算法的一種或幾種共同實(shí)現(xiàn)，具體由用戶(hù)需求的加密等級(jí)、加密復(fù)雜度和加密時(shí)間綜合考量；所述加解密處理模塊在用戶(hù)接收數(shù)據(jù)時(shí)對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的解密操作；所述各端處理節(jié)點(diǎn)機(jī)之間采用加密和密鑰協(xié)商機(jī)制，對(duì)所采用的加解密算法和密鑰等在事先做好約定。所述信道控制處理模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)的調(diào)制和解調(diào)處理并同時(shí)連接2G/3G系統(tǒng)不同信道的標(biāo)準(zhǔn)模塊；所述不同信道的射頻模塊同時(shí)工作；各射頻模塊天線(xiàn)進(jìn)行一定的改進(jìn)， 各自獨(dú)立屏蔽，盡量減小或防止各頻段間的相互干擾。所述信道控制處理模塊支持信道服務(wù)質(zhì)量檢測(cè)和控制信道自動(dòng)切換；在用戶(hù)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，信道控制處理模塊通過(guò)2G/3G系統(tǒng)各信道向目標(biāo)端處理節(jié)點(diǎn)機(jī)發(fā)送測(cè)試信息，目標(biāo)端處理節(jié)點(diǎn)機(jī)針對(duì)不同信道接收到的測(cè)試信號(hào)做出相應(yīng)的回應(yīng)；所述信道控制處理模塊根據(jù)響應(yīng)的延時(shí)和信號(hào)質(zhì)量綜合判斷各信道的服務(wù)質(zhì)量，并根據(jù)信道檢測(cè)結(jié)果，選擇當(dāng)時(shí)服務(wù)質(zhì)量較好的多路信道自動(dòng)切換相應(yīng)射頻模塊的連接。所述多路信道可以是同網(wǎng)絡(luò)中的多路信道，也可以是包括不同網(wǎng)絡(luò)的多路信道。所述加解密處理模塊的加密操作(若選擇)和信道控制處理模塊進(jìn)行信道檢測(cè)和選擇的過(guò)程可以是同時(shí)進(jìn)行的。所述信道控制處理模塊在選定發(fā)送的多路信道之后，向CPU反饋信道選擇信息并發(fā)送數(shù)據(jù)分路處理的請(qǐng)求；CPU根據(jù)得到的信道信息，發(fā)送指令和經(jīng)語(yǔ)音處理模塊處理后 (加解密處理模塊加密后)的數(shù)據(jù)給同步及數(shù)據(jù)控制模塊；所述同步及數(shù)據(jù)控制模塊通過(guò)對(duì)不同信道類(lèi)型和信道數(shù)量的綜合策略而得的分路處理方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分路處理，并增加一定的分路標(biāo)志信息和信道信息。所述同步及數(shù)據(jù)控制模塊完成分路操作后，通過(guò)信道控制處理模塊將各路數(shù)據(jù)分別送入相應(yīng)的信道模塊發(fā)送出去。所述信道控制處理模塊在接收到發(fā)送給用戶(hù)的數(shù)據(jù)時(shí)，通過(guò)得到的信道信息控制選擇接通有效的信道接收數(shù)據(jù)；同步及數(shù)據(jù)控制模塊利用對(duì)多信道的同步定位控制機(jī)制， 包括采用整體時(shí)延調(diào)整、填充等方法和數(shù)據(jù)本身攜帶的分路標(biāo)志信息對(duì)各有效信道接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理，整合為一路完好的數(shù)據(jù)。所述同步及數(shù)據(jù)控制模塊完成數(shù)據(jù)整合操作后，向CPU發(fā)送反饋，通過(guò)CPU控制將數(shù)據(jù)送入加解密處理模塊進(jìn)行解密操作(若接收到的數(shù)據(jù)為加密數(shù)據(jù))；解密操作完成后加解密模塊向CPU發(fā)送反饋，由CPU控制語(yǔ)音處理模塊將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為語(yǔ)音數(shù)據(jù)。所述語(yǔ)音處理模塊將的還原語(yǔ)音數(shù)據(jù)通過(guò)話(huà)筒喇叭或電話(huà)線(xiàn)送達(dá)用戶(hù)。根據(jù)不同的實(shí)際情況，上述端處理節(jié)點(diǎn)機(jī)中各2G/3G標(biāo)準(zhǔn)信道終端模塊也可以獨(dú)立出來(lái)。直接使用支持不同制式的無(wú)線(xiàn)終端設(shè)備(如手機(jī))來(lái)向標(biāo)準(zhǔn)信道發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。在下述參照附圖對(duì)實(shí)施方式的詳細(xì)描述中，本領(lǐng)域技術(shù)人員將更清楚本發(fā)明的上述和其他實(shí)施方式。本發(fā)明不局限于本文中公開(kāi)的基本實(shí)施方式。


本發(fā)明上述以及其他的特征、性質(zhì)和優(yōu)點(diǎn)將通過(guò)下面結(jié)合附圖和實(shí)施例的描述而更加明顯，附圖被包括進(jìn)來(lái)以提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解并被并入且構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，示出了本發(fā)明的基本實(shí)施方式，并且與說(shuō)明書(shū)一起用于解釋本發(fā)明的原理。在不同的附圖中使用相同標(biāo)號(hào)表示的本發(fā)明特征、元素和方面代表根據(jù)一種或更多種實(shí)施方式的相同、等同、或類(lèi)似的特征、元素和方面。在附圖中圖1為本發(fā)明一種基于多語(yǔ)音信道傳輸?shù)臄?shù)字通信方案基本實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明一種基于多語(yǔ)音信道傳輸?shù)臄?shù)字通信方案基本實(shí)施例的實(shí)體模型端處理節(jié)點(diǎn)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意框圖；圖3為本發(fā)明一種基于多語(yǔ)音信道傳輸?shù)臄?shù)字通信方案基本實(shí)施例的數(shù)據(jù)傳輸處理流程圖；圖4為本發(fā)明一種基于多語(yǔ)音信道傳輸?shù)臄?shù)字通信方案基本實(shí)施例的多信道數(shù)據(jù)分路處理過(guò)程的一種方法示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的基本實(shí)施例，其示例在附圖中示出。在可能的情況下，在附圖中使用相同的附圖標(biāo)記表示相同或類(lèi)似的部件。圖1是本發(fā)明一種基于多語(yǔ)音信道傳輸?shù)臄?shù)字通信方案基本實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖圖中用戶(hù)A和用戶(hù)B作為使用本發(fā)明方案進(jìn)行通信的用戶(hù)雙方；在該實(shí)施例中本發(fā)明方案邏輯實(shí)體化為端處理節(jié)點(diǎn)機(jī)；采用本發(fā)明進(jìn)行通信的用戶(hù)直接將此端處理節(jié)點(diǎn)機(jī)架設(shè)在自己與公共移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)之間使用；用戶(hù)A側(cè)使用端處理節(jié)點(diǎn)機(jī)01 ；用戶(hù)B側(cè)使用端處理節(jié)點(diǎn)機(jī)02。所述用戶(hù)A使用與端處理節(jié)點(diǎn)機(jī)01相連的電話(huà)機(jī)Ta送出與用戶(hù)B的通話(huà)內(nèi)容；該通話(huà)內(nèi)容經(jīng)端處理節(jié)點(diǎn)機(jī)01加密和分路處理后通過(guò)2G/3G系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中服務(wù)質(zhì)量較好的幾路發(fā)送出去；所述多路信息分別通過(guò)對(duì)應(yīng)的2G/3G系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)信道傳輸?shù)蕉颂幚砉?jié)點(diǎn)機(jī)02 ； 所述端處理節(jié)點(diǎn)機(jī)02對(duì)接收到的多路數(shù)據(jù)進(jìn)行同步及數(shù)據(jù)處理，還原為一路語(yǔ)音數(shù)據(jù)；所述用戶(hù)B使用相連的電話(huà)機(jī)Tb從端處理節(jié)點(diǎn)機(jī)02得到用戶(hù)A發(fā)送的原始語(yǔ)音數(shù)據(jù)。類(lèi)似的，用戶(hù)B可經(jīng)由同樣的過(guò)程向用戶(hù)A發(fā)送通話(huà)數(shù)據(jù)。本發(fā)明方案同時(shí)涵蓋了發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)的處理方法，用戶(hù)使用邏輯實(shí)體化的一個(gè)端處理節(jié)點(diǎn)機(jī)可以兼并發(fā)起會(huì)話(huà)和接收會(huì)話(huà)的功能，這在一定程度上降低了本發(fā)明設(shè)備部署的成本并方便用戶(hù)的使用。圖2為本發(fā)明一種基于多語(yǔ)音信道傳輸?shù)臄?shù)字通信方案基本實(shí)施例的實(shí)體模型端處理節(jié)點(diǎn)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意框圖，其中2G/3G標(biāo)準(zhǔn)終端模塊以GSM模塊、WCDMA模塊和 TD-SCDMA模塊為例，實(shí)際中的終端模塊將可以包括這些并不僅限于此。一個(gè)端處理節(jié)點(diǎn)機(jī)，包括話(huà)筒喇叭100 該內(nèi)置話(huà)筒喇叭用于從用戶(hù)處采集和向用戶(hù)傳達(dá)語(yǔ)音信息；所述內(nèi)置話(huà)筒喇叭也可通過(guò)電話(huà)線(xiàn)外接固定電話(huà)來(lái)代替；該話(huà)筒喇叭直接連接語(yǔ)音處理模塊104。中央處理器CPUlOl 該CPUlOl是所述端處理節(jié)點(diǎn)機(jī)的核心，與顯示模塊102、鍵盤(pán)模塊103、語(yǔ)音處理模塊104、加解密處理模塊105 (可選)、同步及數(shù)據(jù)控制模塊106、信道控制處理模塊 107 (a、b、c)通過(guò)數(shù)據(jù)線(xiàn)和控制線(xiàn)直接相連，控制和操作各模塊之間的協(xié)同工作和傳遞數(shù)據(jù)。
顯示模塊102和鍵盤(pán)模塊103 該顯示模塊和鍵盤(pán)模塊使操作人員更好的了解和控制端處理節(jié)點(diǎn)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)； 在用戶(hù)使用內(nèi)置的話(huà)筒和喇叭時(shí)還要提供用戶(hù)撥號(hào)操作。語(yǔ)音處理模塊104 該語(yǔ)音處理模塊直接連接話(huà)筒喇叭；該語(yǔ)音處理模塊主要執(zhí)行模數(shù)(A/D)數(shù)模 (D/A)轉(zhuǎn)換和聲碼器功能；當(dāng)從話(huà)筒接收到語(yǔ)音信號(hào)時(shí)，該語(yǔ)音處理模塊對(duì)語(yǔ)音進(jìn)行一定的濾波處理并由CPUlOl控制進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換；跟據(jù)多路信道質(zhì)量和用戶(hù)需求，語(yǔ)音量化將采用更多位數(shù)更高質(zhì)量的編碼；當(dāng)該語(yǔ)音處理模塊從CPU接收到數(shù)字信號(hào)時(shí)，將進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換和處理還原語(yǔ)音數(shù)據(jù)，并送到話(huà)筒喇叭發(fā)送給用戶(hù)接聽(tīng)。加解密處理模塊105:該加解密處理模塊是可選模塊；該加解密處理模塊在用戶(hù)發(fā)送信息時(shí)對(duì)用戶(hù)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密操作，在用戶(hù)接收數(shù)據(jù)時(shí)對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的解密操作。實(shí)際使用中可由用戶(hù)需求來(lái)定制是否需要執(zhí)行信息加密以及加密的等級(jí)；不同的加密等級(jí)可由高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)(AES Advanced Encryption Standard)或其他加密算法的一種或幾種來(lái)不同構(gòu)成；所述各端處理節(jié)點(diǎn)機(jī)之間可采用加密和密鑰協(xié)商機(jī)制，對(duì)所采用的加解密算法和密鑰等在事先做好約定。同步及數(shù)據(jù)控制模塊106 該同步及數(shù)據(jù)控制模塊主要執(zhí)行數(shù)據(jù)分路和整合處理。在用戶(hù)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，該同步及數(shù)據(jù)控制模塊將從CPUlOl接收多路信道信息和預(yù)處理數(shù)據(jù)；該同步及數(shù)據(jù)控制模塊根據(jù)分路處理策略對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分路處理，將分路好的數(shù)據(jù)封包增加一定的分路標(biāo)志信息和信道信息以輔助接收端接收和整合恢復(fù)數(shù)據(jù)；并將數(shù)據(jù)返回給CPU101，通過(guò)信道控制處理模塊將各路數(shù)據(jù)分別調(diào)制送入相應(yīng)信道的標(biāo)準(zhǔn)模塊發(fā)送出去。所述分路處理策略是包括信道數(shù)量、各信道服務(wù)質(zhì)量、不同信道類(lèi)型特點(diǎn)等綜合而來(lái)的一種經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。在接收到用戶(hù)數(shù)據(jù)時(shí)，該同步及數(shù)據(jù)控制模塊將利用針對(duì)多信道的同步定位控制策略和數(shù)據(jù)本身攜帶的信道和分路標(biāo)志信息對(duì)各有效信道接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行拆包，去掉增加的標(biāo)志信息，轉(zhuǎn)換處理，整合為一路完好的數(shù)據(jù)；并將數(shù)據(jù)返回給CPUlOl進(jìn)行下一步的解密操作或語(yǔ)音恢復(fù)處理。所述多信道的同步定位控制策略包括采用整體時(shí)延調(diào)整、填充等方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。信道控制處理模塊107 (a、b、c)信道控制處理模塊107a、107b、107c分別連接各信道的終端射頻模塊GSM模塊 108a、108b，WCDMA 模塊 109a、109b 和 TD-SCDMA 模塊 IlOaUlOb ；上述各信道射頻模塊可以為兩個(gè)或多個(gè)，本實(shí)施例僅示例性地選擇這樣六個(gè)信道來(lái)進(jìn)行通信。該信道控制處理模塊主要執(zhí)行信道服務(wù)質(zhì)量檢測(cè)、控制信道自動(dòng)切換以及對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制和解調(diào)處理。在用戶(hù)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，該信道控制處理模塊通過(guò)各支持信道向目標(biāo)端處理節(jié)點(diǎn)機(jī)發(fā)送測(cè)試信息，目標(biāo)端處理節(jié)點(diǎn)機(jī)將針對(duì)不同信道接收到的測(cè)試信號(hào)做出相應(yīng)的回應(yīng)；該信道控制處理模塊根據(jù)響應(yīng)的延時(shí)和信號(hào)質(zhì)量綜合判斷各信道的服務(wù)質(zhì)量；該信道控制處理模塊根據(jù)信道檢測(cè)結(jié)果，選擇服務(wù)質(zhì)量較好的多路信道，自動(dòng)切換相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)模塊的連接；該信道控制處理模塊同時(shí)將信道選擇結(jié)果反饋給CPU101，CPUlOl控制進(jìn)行數(shù)據(jù)分路處理；該信道控制處理模塊將分路好的每一路數(shù)據(jù)調(diào)制送入對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)模塊發(fā)送。所述多路信道可以是同類(lèi)網(wǎng)絡(luò)中的多路信道，也可以是包括不同網(wǎng)絡(luò)的多種信道。在接收到用戶(hù)數(shù)據(jù)時(shí)，該信道控制處理模塊將接通有效的信道，將接收到的數(shù)據(jù)解調(diào)為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳送給CPU101，CPUlOl控制進(jìn)行數(shù)據(jù)整合處理。圖3為本發(fā)明一種基于多語(yǔ)音信道傳輸?shù)臄?shù)字通信方案基本實(shí)施例的數(shù)據(jù)傳輸處理流程圖圖中用戶(hù)A發(fā)送的語(yǔ)音數(shù)據(jù)M進(jìn)入端處理節(jié)點(diǎn)機(jī)01進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；所述端處理節(jié)點(diǎn)機(jī)01中數(shù)據(jù)處理的基本流程為首先語(yǔ)音數(shù)據(jù)M送入語(yǔ)音處理模塊(如圖2所示104)轉(zhuǎn)化為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，到達(dá)Ma點(diǎn)；然后Ma點(diǎn)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)送入加解密處理模塊(如圖2所示10 進(jìn)行加密，到達(dá)Mb點(diǎn)；接著Mb點(diǎn)數(shù)據(jù)送入同步及數(shù)據(jù)控制模塊 (如圖2所示106)，同步及數(shù)據(jù)控制模塊根據(jù)信道控制處理模塊(如圖2所示107)反饋的所選信道信息，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分路處理，到達(dá)Mc點(diǎn)；最后Mc點(diǎn)數(shù)據(jù)通過(guò)信道控制處理模塊將每路數(shù)據(jù)調(diào)制并送到對(duì)應(yīng)的信道標(biāo)準(zhǔn)模塊發(fā)送出去；經(jīng)端處理節(jié)點(diǎn)機(jī)01處理后生成的Ula、Ulb、U2a、U2b、U3a、U3b六路數(shù)據(jù)分別由 GSM兩路信道、WCDMA兩路信道、TD-SCDMA兩路信道通過(guò)公共移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送；圖中端處理節(jié)點(diǎn)機(jī)02從公共移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)接收到Vla、Vlb、Ma、Mb、V3a、V;3b六路數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；所述端處理節(jié)點(diǎn)機(jī)02中數(shù)據(jù)處理的基本流程為首先通過(guò)信道控制處理模塊(如圖2所示107)接收到六路數(shù)據(jù)，解調(diào)處理后到達(dá)Mc點(diǎn)；接著Mc點(diǎn)數(shù)據(jù)送入同步及數(shù)據(jù)控制模塊(如圖2所示106)，同步及數(shù)據(jù)控制模塊進(jìn)行多路信道的同步定位控制，將多路數(shù)據(jù)整合為一路數(shù)據(jù)，到達(dá)Mb點(diǎn)；然后Mb點(diǎn)數(shù)據(jù)送入加解密處理模塊(如圖2所示10 進(jìn)行解密，到達(dá)Ma點(diǎn)；最后Ma點(diǎn)數(shù)據(jù)送入語(yǔ)音處理模塊(如圖2所示104)恢復(fù)為語(yǔ)音數(shù)據(jù)N ；所述端處理節(jié)點(diǎn)機(jī)02將處理得到的語(yǔ)音數(shù)據(jù)N送達(dá)接收用戶(hù)B。圖中所示用戶(hù)A發(fā)送的語(yǔ)音數(shù)據(jù)M和送達(dá)用戶(hù)B的語(yǔ)音數(shù)據(jù)N應(yīng)該是相同的，經(jīng)端處理節(jié)點(diǎn)機(jī)01和02數(shù)據(jù)處理對(duì)應(yīng)Ma點(diǎn)、Mb點(diǎn)、Mc點(diǎn)的數(shù)據(jù)理論上也是對(duì)應(yīng)相同的。圖4是本發(fā)明一種基于多語(yǔ)音信道傳輸?shù)臄?shù)字通信方案基本實(shí)施例的多信道數(shù)據(jù)分路處理過(guò)程的一種方法示意圖。如圖所示，假設(shè)經(jīng)語(yǔ)音處理模塊(若選擇對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密則為加解密處理模塊) 處理后得到的預(yù)分路數(shù)據(jù)Mc編號(hào)為0到23共M塊；采用GSM兩路信道108a、108b, WCDMA 兩路信道109a、109b和TD-SCDMA兩路信道110a、IlOb共六路信道進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送；經(jīng)過(guò)同步及數(shù)據(jù)控制模塊106處理后的分路結(jié)果如圖所示通過(guò)GSM信道控制處理模塊107a連接，由GSM信道108a發(fā)送的數(shù)據(jù)為 Aal01Aa21213，其中的Aal和Aa2為加入的108a信道信息和分路標(biāo)志信息位；由GSM信道 108b發(fā)送的數(shù)據(jù)為Abl23Ab21415，其中的Abl和Ab2為加入的108b信道信息和分路標(biāo)志
信息位；
通過(guò)WCDMA信道控制處理模塊107b連接，由WCDMA信道109a發(fā)送的數(shù)據(jù)為 Bal45Ba21617,其中的Bal和Ba2為加入的109a信道信息和分路標(biāo)志信息位；由WCDMA信道109b發(fā)送的數(shù)據(jù)為Κ3 67Β 321819，其中的Bbl和恥2為加入的109b信道信息和分路標(biāo)
志信息位；通過(guò)TD-SCDMA信道控制處理模塊107c連接，由TD-SCDMA信道IlOa發(fā)送的數(shù)據(jù)為 Cal89Ca22021，其中的Cal和Ca2為加入的109a信道信息和分路標(biāo)志信息位；由TD-SCDMA 信道IlOb發(fā)送的數(shù)據(jù)為Cbll011Cb22223，其中的Cbl和Cb2為加入的109b信道信息和分路標(biāo)志信息位。在實(shí)際發(fā)送中，各信道控制處理模塊將上述各路數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)調(diào)制為模擬數(shù)據(jù)送入各標(biāo)準(zhǔn)信道終端發(fā)送。在接收數(shù)據(jù)時(shí)，則僅將圖中箭頭反轉(zhuǎn)，采用相類(lèi)似的方式從六路信道分別接收解調(diào)數(shù)據(jù)，由同步及數(shù)據(jù)處理模塊106根據(jù)多信道的同步定位控制方法，去掉添加的標(biāo)志信息，將多路數(shù)據(jù)重新整合為一路數(shù)據(jù)。上述數(shù)據(jù)分路的方法僅提供示例性的參考，在實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)信道數(shù)量、信道服務(wù)質(zhì)量和不同信道種類(lèi)的不同特點(diǎn)，將采用更加復(fù)雜的分路策略。由以上說(shuō)明和圖示容易得出，使用本發(fā)明方案多路傳輸數(shù)據(jù)可以大大提高通信的信道帶寬，提高信息傳輸速率，保證采用更多位數(shù)語(yǔ)音編碼的通信質(zhì)量，提高用戶(hù)的通話(huà)質(zhì)量。盡管以上所示的邏輯實(shí)現(xiàn)實(shí)施例描述了本發(fā)明一種實(shí)現(xiàn)功能的較佳具體操作，但本發(fā)明不僅限于此。在另選實(shí)施方式中，可以在仍能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所述功能的同時(shí)以不同的模式結(jié)構(gòu)，不同的實(shí)體化模型，不同的連接方式，不同的執(zhí)行順序，修改、合并、增加或移除特定的邏輯操作，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以在以上描述的基礎(chǔ)之上進(jìn)行各種變化和改變。不脫離發(fā)明精神的各種改變和變化都應(yīng)落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。發(fā)明的保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)來(lái)限定。
權(quán)利要求
1.一種基于多語(yǔ)音信道傳輸?shù)臄?shù)字通信方法，該方法包括以下特征所述方法是在用戶(hù)的公共移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)(包括2G和3G各種網(wǎng)絡(luò))終端之間的一種數(shù)據(jù)傳輸處理機(jī)制；所述方法將源用戶(hù)發(fā)送的語(yǔ)音數(shù)據(jù)進(jìn)行分路處理，選擇服務(wù)質(zhì)量較好的多個(gè)語(yǔ)音信道 (可以是同類(lèi)網(wǎng)絡(luò)中的多路信道，也可以是包括不同網(wǎng)絡(luò)的多種信道)向目標(biāo)用戶(hù)發(fā)送；目標(biāo)用戶(hù)端采用相對(duì)應(yīng)的處理方案，將接收到的多路數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，恢復(fù)為一路數(shù)據(jù)， 得到源用戶(hù)發(fā)送的原始信息；所述方法支持自動(dòng)感知信道服務(wù)質(zhì)量、自動(dòng)控制信道切換、數(shù)據(jù)分路處理策略、同步定位控制方法；在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)加密。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方案，其特征是所述端處理節(jié)點(diǎn)機(jī)對(duì)輸入的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行采樣、量化、編碼等處理，將語(yǔ)音數(shù)據(jù)變換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)；數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)同時(shí)在2G、3G公共移動(dòng)通信系統(tǒng)中多種信道傳輸，所述多路信道可以是同類(lèi)網(wǎng)絡(luò)中的多路信道，也可以是包括不同網(wǎng)絡(luò)的多種信道；在接收方的端處理節(jié)點(diǎn)機(jī)將接收的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)恢復(fù)為語(yǔ)音數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述，其特征在于，包括所述端處理節(jié)點(diǎn)機(jī)通過(guò)控制2G/3G系統(tǒng)的通信模塊實(shí)現(xiàn)信道建立及數(shù)據(jù)傳輸； 通信模塊可以包括2G系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的GSM模塊、CDMA模塊，3G系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的WCDMA模塊、CDMA2000模塊和TD-SCDMA模塊等。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述，其特征在于，包括所述不同通信模塊的射頻模塊是同時(shí)工作的，各射頻模塊天線(xiàn)有一定的改進(jìn)，各自獨(dú)立屏蔽，盡量減小或防止各頻段間的相互干擾。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方案，其特征是 所述端處理節(jié)點(diǎn)機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)感知信道服務(wù)質(zhì)量；所述自動(dòng)感知信道服務(wù)質(zhì)量，即自動(dòng)通過(guò)支持的多個(gè)信道發(fā)送測(cè)試信息，根據(jù)不同信道收到響應(yīng)的延時(shí)和信號(hào)質(zhì)量綜合判斷各信道的服務(wù)質(zhì)量，做出通信信道的多路選擇。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方案，其特征是 所述端處理節(jié)點(diǎn)機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制信道切換；所述自動(dòng)控制信道切換，即能夠根據(jù)信道服務(wù)質(zhì)量感知反饋的信道選擇結(jié)果，自動(dòng)控制開(kāi)關(guān)相應(yīng)射頻模塊的連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方案，其特征是所述端處理節(jié)點(diǎn)機(jī)實(shí)現(xiàn)跟據(jù)選定信道種類(lèi)和數(shù)量而進(jìn)行的數(shù)據(jù)分路處理策略； 所述數(shù)據(jù)分路處理策略是包括所選信道數(shù)量、各信道服務(wù)質(zhì)量、不同信道類(lèi)型特點(diǎn)等綜合而來(lái)的一種規(guī)則。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述，其特征在于所述分路處理還對(duì)各分路數(shù)據(jù)進(jìn)行封包，在包頭增加一定的分路標(biāo)志信息和信道信息以輔助收信端的接收和整合恢復(fù)數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方案，其特征是所述多信道的同步定位控制方法包括采用整體時(shí)延調(diào)整、填充等方法來(lái)實(shí)現(xiàn)；其根據(jù)數(shù)據(jù)本身攜帶的分路標(biāo)志和信道信息，對(duì)各有效信道接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行拆包，去掉添加的標(biāo)志信息，轉(zhuǎn)換處理，整合為一路完好的數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述，其特征在于 所述傳輸信息端到端的加密是指 在用戶(hù)發(fā)送信息時(shí)對(duì)用戶(hù)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密操作； 在用戶(hù)接收數(shù)據(jù)時(shí)對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的解密操作；根據(jù)不同的加密等級(jí)可由高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)(AES，Advanced Encryption Standard)或其他加密算法的；在各用戶(hù)端之間采用加密和密鑰協(xié)商機(jī)制，對(duì)所采用的加解密算法和密鑰等在事先做好約定。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種基于多語(yǔ)音信道傳輸?shù)臄?shù)字通信方案。該方案在現(xiàn)有公共移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)之上，采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)處理機(jī)制實(shí)現(xiàn)2G、3G等各種不同網(wǎng)絡(luò)間的數(shù)據(jù)傳輸。本數(shù)字通信方案可支持端對(duì)端的語(yǔ)音加密，支持加密語(yǔ)音跨網(wǎng)通信，提高通信信道帶寬和信息速率，提高用戶(hù)的通話(huà)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)多通信網(wǎng)可控的加密數(shù)字可靠通信。
文檔編號(hào)H04W12/02GK102202295SQ20101013275
公開(kāi)日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2010年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月26日
發(fā)明者謝德育 申請(qǐng)人:謝德育