专利名称：一种ip abis中的快速呼叫建立的方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及GSM通讯技术领域，尤其涉及一种IP ABIS中的快速呼叫建 立的方法及系统。
背景技术：
全球移动通讯系统(Global System for Mobile Communications, GSM)中， 码型变换器(Transcoder/Rate Adapter Unit, TRAU)通过ABIS 口与基站(Base Station,BTS)进行交互。ABIS 口实现的方式有16kbit/s的复用方式，也有8kbit/s 的复用方式。ABIS 口中将传输各种不同语音算法的TRAU帧格式，包括全速 率算法(FullRate， FR)、增强型全速率算法(Enhanced Full Rate, EFR)、半速率 算法(HalfRate， HR)、自适应多速率语音算法(Adaptive Multi-Rate, AMR)等。 各种不同语音算法的TRAU帧主要用来传输用于压缩或者解压缩的语音序列。 而由于BTS在空口解调译码过程中，可能会产生一些无法译码的帧，此时在 进行语音解码中需要将一个坏帧标志(Bad Flag Indication, BFI)送给语音算法 进行相关的坏帧处理过程。所以，TRAU帧也包括了 BFI等一些相关的控制位 信息。
随着IP化技术的发展，GSM网络ABIS 口采用实时传输协议(Real-time Transport Protocol, RTP)进行IP传输。目前釆用了 RFC3551/4867等协议来 进行ABIS口 IP化过程。RFC3551主要是针对FR、 EFR、 HR等非AMR进 行IP化的相关处理过程；而RFC4867主要是针对AMR算法的IP化处理过程。 由于RFC协议格式的标准面向的是IP语音格式方面，其接口定义与ABIS 口 有一些相差。RFC3551的接口定义中，FR、 EFR、 HR的格式都没有相关的控 制位定义。这些与原来ABIS 口的TRAU帧定义有一些差异。这些导致原来 TRAU坏帧不能在RTP中传输。
RTP传输过程中，使用IP/UDP进行相关传输，其中BTS与TRAU将使 用相关的IP地址和UDP端口地址进行相关的映射关系。由于BTS可能接入公网，中间需要经过网络地址转换(Network Address Translator, NAT)路由过 程，BSC给BTS安排的UDP端口和IP,在数据IP传输过程中可能被NAT改 变。所以TRAU只能通过BTS传上来的IP数据包中进行获知，TRAU不能从 BSC中获得BTS的IP地址和UDP端口号。
如图l所示，BTS通过NAT与TRAU接入。在进行IP/UDP传输过程中， BTS通过IP地址IP1和端口号UDP1与TRAU建立呼叫，TRAU的IP地址 是IP2和端口号是UDP2。 NAT路由功能有可能直接将BTS的端口号和IP地 址更改传递给TRAU。当NAT对BTS的端口号和IP进4亍更改时，将BTS的 数据以IP地址IP3和端口号UDP3发送给TRAU。此时TRAU无法知道BTS 的IP地址和UDP端口号，因为BSC只能知道原来的IP1和UDP1的信息， 无法知道NAT更改后的IP3和UDP3的信息。这时候，TRAU发送BTS的数 据只能等待上行BTS将数据包发送过来之后，才能够知道BTS经过NAT之 后的IP地址和端口号。
在开始的呼叫建立或者切换过程中，BTS将会译码出一些坏帧传输给 TRAIL原来在时分复用(Time Division Multiplex, TDM)格式ABIS 口的TRAU 帧的实现方式中，都能够传输给TRAU。 TRAU接收BTS的TRAU帧之后， 下行(即，数据流从TRAU到BTS的这样的方向)也能够进行相关的编码。 但是现有的ABIS 口 IP化之后，采用RTP格式的实现方式时，这些坏帧将不 能进行传输。这样BTS只能在接收到正确译码的数据帧才能将BTS的帧传递 给TRAU，此时TRAU才知道BTS的IP地址和端口号。在BTS从建链到接 收到正确的译码数据之间将存在100ms左右的时间延迟，这样将大大延迟呼 叫建立的过程，影响用户的感受度。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种IPABIS中的快速呼叫建立的方法，能够在 ABIS口IP化之后，BTS在接收到非有效的数据帧时，使TRAU知道BTS的 IP地址和端口号，通过RTP实现的语音信道与原TRAU帧格式效果相同。
本发明的另一目的在于，提供一种IPABIS中的快速呼叫建立的系统，能 够在ABIS 口 IP化之后，BTS在接收到非有效的数据帧时，使TRAU知道BTS 的IP地址和端口号，通过RTP实现的语音信道与原TRAU帧格式效果相同。本发明的IPABIS中的快速呼叫建立的方法，包括下列步骤
在基站BTS处于初始状态时，BTS以IP /UDP方式发送通知帧方式将初 始时的IP地址、端口号携带给码型变换器TRAU并指示相应的语音算法；
TRAU收到BTS的上行IP包后，将IP包中IP地址、端口号解析出来， 更新原来存储的BTS的IP地址、端口号，并根据相应的语音算法对IP包中 的数据进行解码；在下行编码时，将A 口接收的数据釆用相应的语音算法进 行处理，通过更新后的IP地址和端口号发送给相应的BTS。
其中，所述BTS以IP /UDP方式发送通知帧方式将初始时的IP地址、端 口号携带给码型变换器TRAU并指示相应的语音算法为在BTS中保存各种 有效的语音算法的静音帧SID，所述BTS携带本地的初始时的IP地址和端口 号，将相应的语音算法的SID帧发送给TRAU。
其中，所述BTS以IP /UDP方式发送通知帧方式将初始时的IP地址、端 口号携带给码型变换器TRAU并指示相应的语音算法为采用通知帧的方式， 通过定义RTP的头部PT字段为通知帧，数据内容部分表示当前语音算法类型， 与TRAU进行交互。
另外，所述BTS的初始状态是BTS在Idle状态和Speech状态基础上增 加的，其中，Idle状态为信道未激活状态；Init状态为激活状态后接收到终端 译码无效的状态；Speech状态为信道激活收到有效的状态。
另外，可以通过基站控制器BSC下发信道激活命令，将所述BTS从开始 的Idle状态转变成Init状态，并将BTS在Init状态的IP地址、端口号以及目 的IP地址和端口号发送给相应的TRAU。
进一步地，所述各种有效的语音算法，包括全速率算法FR、增强型全速 率算法EFR、半速率算法HR和自适应多速率语音算法AMR。
本发明的IPABIS中的快速呼叫建立的系统，包括基站BTS、码型变换器 TRAU，其中，所述BTS，在其处于初始状态时，以IP/UDP方式发送通知帧 方式将初始时的IP地址、端口号携带给码型变换器TRAU并指示相应的语音 算法；所述TRAU,用于在收到BTS的上行IP包后，将IP包中IP地址、端 口号解析出来，更新原来存储的BTS的IP地址、端口号，并根据相应的语音 算法对IP包中的数据进行解码；并在下行编码时，将A口接收的数据釆用相应的语音算法进行处理，通过更新后的IP地址和端口号发送给相应的BTS。
其中，所述BTS，其保存有各种有效的语音算法的静音帧SID，其携带本 地的初始时的IP地址和端口号，将相应的语音算法的SID帧发送给TRAIL
其中，所述BTS,釆用通知帧的方式，通过定义RTP的头部PT字段为通 知帧，数据内容部分表示当前语音算法类型，与TRAU进行交互。
另外，所述BTS的初始状态是BTS在Idle状态和Speech状态基础上增 加的，其中，Idle状态为信道未激活状态；Init状态为激活状态后接收到终端 译码无效的状态；Speech状态为信道激活收到有效的状态；系统中的基站控 制器BSC下发信道激活命令，将BTS从开始的Idle状态转变成Init状态，并 将BTS在Init状态的IP地址、端口号以及目的IP地址和端口号发送给相应的 TRAU。
本发明的有益效果是依照本发明的IPABIS中的快速呼叫建立的方法及 装置，能够使得ABIS 口 IP化之后，BTS在接收到非有效的数据帧时，也能 使TRAU知道BTS的IP地址和端口号，通过RTP实现的语音信道建立与原 来TRAU帧格式具有相同效果，在BTS从建链到接收到正确的译码数据之间 快速建立呼叫，不会^f吏用户的感受到时延影响。
图1为现有技术中BTS通过NAT与TRAU接入的示意图； 图2为本发明的BTS的工作模式示意图； 图3为本发明实施例的IPABIS快速建立过程流程图。
具体实施例方式
以下，参考附图2 3详细描述本发明的IPABIS中的快速呼叫建立的方法 及系统。
图2是BTS的工作状态模式示意图。开始BTS处于空闲(Idle)状态， 此时在BTS上没有任何业务。当BTS收到BSC的信道激活命令之后，从Idle 态转化为初始(Init)状态。这个过程BTS将会从终端(空口 )中收到很多坏 帧。当BTS从终端收到好的数据帧时，BTS从Init状态转化到语音(Speech) 状态，进入正常的业务处理过程。如果业务结束之后，BTS收到信道的去激活 命令，则回到Idle状态。即，BTS信道状态由原来的Idle状态和Speech状态，增加一个Init状态。其中，Idle状态为信道未激活状态；Init状态为激活状态 后空口译码无效的状态；Speech状态为信道激活收到有效的状态。
如图3所示，为本发明实施例的IP Abis快速建立过程流程图，该过程包 括下列步骤
步骤201: BSC通过下发信道激活命令，将BTS从开始的Idle状态转变 成Init状态，并将BTS在Init状态的IP地址、端口号以及目的IP地址和端口 号发送给相应的BTS。
其中，在步骤201中，BSC将BTS的IP地址、端口号以及目的IP地址 和端口号发送给相应的BTS，此时，BTS将收到很多坏帧，但是在IP条件下， 不能将坏帧传输给TRAU。
步骤202: BTS判断是否从终端收到有效的数据帧，如果是，则将初始状 态转变为Speech状态，并进入步骤204;否则，进入步骤203。
步骤203: BTS在Init状态未从终端收到有效的数据帧时，通过以IP/UDP 方式发送通知帧方式将初始时的IP地址、端口号携带给TRAU并指示相应的 语音算法，TRAU收到BTS的IP包后，将IP包中IP地址、端口号解析出来， 对上一次的BTS的IP地址、端口号进^f于更新，并4艮据相应的语音算法对IP 包中的数据进行解码；在下行编码时，将A 口接收的数据采用相应的语音算 法进行处理，发送IP包给相应的BTS。
其中，在步骤203中，包括下列步骤在BTS中保存各种有效的语音算 法(例如FR、 EFR、 HR等)的静音帧(Silence descriptor frame, SID)， BTS 携带本地的初始时的IP地址和端口号，将相应的语音算法的SID帧发送给 TRAU。
另外，在步骤203中，可以釆用通知帧的方式与TRAU进行交互。例如， 定义RTP的头部，PT字段为通知帧；在数据内容中定义一个字节，表示当前 语音算法类型，其格式可以采用表l中的方式
表1
RTP头部,PT-通知帧类型
Data(—个BYTE)
BTS将这种通知帧类型的IP包发送出去，TRAU收到BTS的IP包时，判断PT字段为通知帧类型后，不进行解码，而是对后面的数据字段进行解析，
根据该数据字段获得当前的语音算法类型，将原BTS的IP地址和UDP端口 号进行更新；在下行编码时，使用通知帧指示的语音算法进行，然后将得到数 据通过IP报文发送给BTS。
其中，SID帧的实现方式与一般的通知帧的实现方式区别在于SID帧需 要BTS保存一个数据帧，在将相应的语音算法的SID帧发送给TRAU后， TRAU可以直接进行解码；而利用一般的通知帧实现时不需要緩存数据帧， TRAU收到BTS发来的IP包后需要判别IP包是否为通知帧类型，如果为通知 帧类型则不进行解码，而是对后面的数据字段进行解析。
步骤204:在BTS收到下行TRAU的数据时，将数据编码调制后，发送 给终端，BTS进入正常的业务状态，并对来自终端的相关lt据进行处理，通过 相应的IP地址和端口号发送给TRAU;当TRAU帧收到IP包时，上行过程进 行解码工作，将数据送至ABIS 口；下行进行编码过程，将数据打包送给BTS， BTS收到TRAU的数据，将数据解析，进行编码调制发送给终端；
步骤205: BTS在业务结束时，收到信道的去激活命令，回到Idle状态。 在这个状态过程中，BSC同样对TRAU进行链路拆除过程。 本发明的IP ABIS中的快速呼叫建立的系统，包括基站控制器BSC、 BTS、 TRAIL TRAU，主要是码型转换和速率适配单元，主要用于语音编解 码， 一般BSC也会对TRAU的一些初始信息进行控制。
其中，BSC,主要用于无线资源的控制，通过下发信道激活命令，将BTS 从开始的Idle状态转变成Init状态，并将BTS在Init状态的IP地址、端口号 以及目的IP地址和端口号发送给相应的TRAU;
BTS，在收到有效的数据帧时，将Init状态转变为Speech状态，在未收 到有效的数据帧时，通过IP包中RTP负载方式将初始时的IP地址、端口号携 带给TRAU并指示相应的语音算法。
具体地，可以在BTS中保存各种有效的语音算法(例如FR、 EFR、 HR 等)的静音帧SID,在未收到有效的数据帧时，BTS携带本地的初始时的IP 地址和端口号，将相应的语音算法的SID帧发送给TRAU。或者，BTS采用 通知帧的方式与TRAU进行交互，例如，定义RTP的头部，PT字段为通知帧；在数据内容中定义一个字节，表示当前语音算法类型。
TRAU,收到BTS的IP包后，将IP包中IP地址、端口号解析出来，对 原BTS的IP地址、端口号进行更新，并根据相应的语音算法对IP包中的数 据进行解码；在下行编码时，将A 口接收的数据采用相应的语音算法进行处 理，发送IP包给相应的BTS。
综上所述，依照本发明的IPABIS中的快速呼叫建立的方法及系统，通过 定义通知帧的方式，能够使得ABIS 口 IP化之后，BTS在接收到非有效的数 据帧时，也能使TRAU知道BTS的IP地址和端口号，通过RTP实现的语音 信道建立与原来TRAU帧格式具有相同效果，在BTS从建链到接收到正确的 译码数据之间快速建立呼叫，不会使用户的感受到时延影响。
以上是为了使本领域普通技术人员理解本发明，而对本发明所进行的详细 描述，但可以想到，在不脱离本发明的权利要求所涵盖的范围内还可以做出其 它的变化和修改，这些变化和修改均在本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种IPABIS中的快速呼叫建立的方法，其特征在于，包括下列步骤在基站BTS处于初始状态时，BTS以IP/UDP方式发送通知帧将初始时的IP地址、端口号携带给码型变换器TRAU并指示相应的语音算法；TRAU收到BTS的上行IP包后，将IP包中IP地址、端口号解析出来，更新原来存储的BTS的IP地址、端口号，并根据相应的语音算法对IP包中的数据进行解码；在下行编码时，将A口接收的数据采用相应的语音算法进行处理，通过更新后的IP地址和端口号发送给相应的BTS。
2. 如权利要求1所述的IPABIS中的快速呼叫建立的方法，其特征在于， 所述BTS以IP/UDP方式发送通知帧将初始时的IP地址、端口号携带给码型 变换器TRAU并指示相应的语音算法为在BTS中保存各种有效的语音算法 的静音帧SID,所述BTS携带本地的初始时的IP地址和端口号，将相应的语 音算法的SID帧发送给TRAU。
3. 如权利要求1所述的IPABIS中的快速呼叫建立的方法，其特征在于， 所述BTS以IP/UDP方式发送通知帧将初始时的IP地址、端口号携带给码型变换器TRAU并指示相应的语音算法为采用通知帧的方式，通过定义 RTP的头部PT字段为通知帧，数据内容部分表示当前语音算法类型，与TRAU 进行交互。
4. 如权利要求2或3所述的IPABIS中的快速呼叫建立的方法，其特征在 于，所述BTS的初始状态是BTS在Idle状态和Speech状态基础上增加的， 其中，Idle状态为信道未激活状态；Init状态为激活状态后接收到终端译码无 效的状态；Speech状态为信道激活收到有效的状态。
5. 如权利要求4所述的IPABIS中的快速呼叫建立的方法，其特征在于， 通过基站控制器BSC下发信道激活命令，将所述BTS从开始的Idle状态转变 成Init状态，并将BTS在Init状态的IP地址、端口号以及目的IP地址和端口 号发送给相应的TRAU。
6. 如权利要求4所述的IPABIS中的快速呼叫建立的方法，其特征在于， 所述各种有效的语音算法，包括全速率算法FR、增强型全速率算法EFR、半速率算法HR和自适应多速率语音算法AMR。
7. —种IPABIS中的快速呼叫建立的系统，其特征在于，包括基站BTS、 码型变换器TRAU，其中，所述BTS，在其处于初始状态时，以IP/UDP方式发送通知帧将初始时的 IP地址、端口号携带给码型变换器TRAU并指示相应的语音算法；所述TRAU,用于在收到BTS的上行IP包后，将IP包中IP地址、端口 号解析出来，更新原来存储的BTS的IP地址、端口号，并根据相应的语音算 法对IP包中的数据进行解码；并在下行编码时，将A口接收的数据釆用相应 的语音算法进行处理，通过更新后的IP地址和端口号发送给相应的BTS。
8. 如权利要求7所述的IPABIS中的快速呼叫建立的系统，其特征在于， 所述BTS，其保存有各种有效的语音算法的静音帧SID,其携带本地的初始时的IP地址和端口号，将相应的语音算法的SID帧发送给TRAU。
9. 如权利要求7所述的IPABIS中的快速呼叫建立的系统，其特征在于， 所述BTS,采用通知帧的方式，通过定义RTP的头部PT字段为通知帧，数据内容部分表示当前语音算法类型，与TRAU进行交互。
10. 如^=又利要求8或9所述的IPABIS中的快速呼叫建立的系统，其特征 在于，所述BTS的初始状态是BTS在Idle状态和Speech状态基础上增加的， 其中，Idle状态为信道未激活状态；Init状态为激活状态后接收到终端译码无 效的状态；Speech状态为信道激活收到有效的状态；系统中的基站控制器BSC下发信道激活命令，将BTS从开始的Idle状态 转变成Init状态，并将BTS在Init状态的IP地址、端口号以及目的IP地址和 端口号发送给相应的TRAIL
全文摘要
本发明提供一种IP ABIS中的快速呼叫建立的方法及系统，其中，该方法包括下列步骤在基站BTS处于初始状态时，BTS以IP/UDP方式发送通知帧将初始时的IP地址、端口号携带给码型变换器TRAU并指示相应的语音算法；TRAU将IP包中IP地址、端口号解析出来，进行更新，并根据相应的语音算法对IP包中的数据进行解码；在下行编码时，将A口接收的数据采用相应的语音算法进行处理，通过更新后的IP地址和端口号发送给相应的BTS。本发明使得ABIS口IP化之后，BTS在接收到非有效的数据帧时，使TRAU知道BTS的IP地址和端口号，通过RTP实现的语音信道与原TRAU帧格式效果相同。
文档编号H04W76/00GK101594692SQ20091014871
公开日2009年12月2日 申请日期2009年6月30日 优先权日2009年6月30日
发明者罗小冬, 郭建林 申请人:中兴通讯股份有限公司