网关设备、中继方法、程序和毫微微系统的制作方法

专利名称：网关设备、中继方法、程序和毫微微系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及中继技术，尤其涉及一种在媒体网关和毫微微蜂窝式基站之间中继语音数据的技术。
背景技术：
在地下区域、建筑物的背面、以及呼叫区半径为数百米至一万米以上的相关移动电话基站的边界区域，无线电波的强度较弱。这些区域存在的问题是很难与基站连接。为了解决此问题而提供的一种系统是呼叫区半径为几十米的微基站(在这种微基站的呼叫区域中，甚至可以进行电话呼叫)。这种微基站被称为毫微微蜂窝式基站(femtocell)。在下文的说明中，设置有毫微微蜂窝式基站的系统被称作毫微微系统。图18示出了毫微微系统的实例。毫微微系统10包括毫微微蜂窝式基站30、网关设备50、媒体网关52和线路交换单元54。虽然媒体网关52可以被包括在线路交换单元54内，但是为了清楚，媒体网关52和线路交换单元54将被单独示出和说明。在下文的说明中，毫微微蜂窝式基站、网关设备、媒体网关和线路交换单元分别由家庭基站(HNB)、家庭基站网关(HNB-GW)、媒体网关(MGW)和移动业务交换中心(MSC)表示。另外，每个连接到HNB 30的终端设备20由用户设备(UE)表示。网关装置50在MGW 52和HNB 30之间对语音数据的传输和接收进行中继，并通过网络40与HNB 30连接。电话呼叫中的语音数据按顺序通过MGW 52,HNB-Gff 50、网络40和HNB 30被传送到UE 20，或按顺序通过HNB 30、网络40、HNB_GW 50和MGW 52被从UE 20传送出去。此外，如非专利文献6和非专利文献I所述，“RUA具有以下功能透明传输无线接入网络应用部分(RANAP)消息”，“ Iu UP以CN和HNB (而不是以HNB Gff)终结”，也就是说，在HNB-GW 50中，级别高于Iu-UP和RANAP的数据被透明传输，且MSC 54/MGW 52、HNB 30和UE 20适应于使用相同的编解码器。引文列表非专利文献NPTL I 3GPP TS 25.467 UTRAN architecture for 3G Home Node B(V8. 3. 0)NPTL 2 3GPP TS 25. 469 UTRAN Iuh interface Home Node B ApplicationPart (V8. 3. 0)NPTL 3 3GPP TS 24.008 Core network protocols (V8. 7. 0)NPTL 4 3GPP TS 25.413 UTRAN Iu interface RANAP signalling(V8. 4. 0)NPTL 5 RFC 1889RTPNPTL 6 3GPP TS 25.468 UTRAN Iuh Interface RANAP User Adaptationsignalling

发明内容
技术问题、
此外，连接HNB 30和HNB-GW 50的网络40 —般是通用线路，包括因特网(注册商标)或内联网。当通用线路的频带较窄时，会由于频带不足而出现音质的降低。另一方面，使用具有较宽频带的线路(如卫星链路)作为网络40的毫微微系统的构建能解决HNB-GW 50和HNB 30之间频带不足的问题。但是，该解决方案要求HNB-GW 50和HNB 30均与卫星链路对应，这需要较高成本。因此，毫微微系统很难被推广。本发明是考虑到上述研究而提出的，并提供了一种即使当毫微微系统中连接HNB-Gff和HNB的网络的频带较窄时也能避免音质降低的技术。解决方案本发明的一个示例性方面是一种网关设备，该网关设备通过网络连接到毫微微蜂窝式基站且在媒体网关和毫微微蜂窝式基站之间对语音数据的传输和接收中的至少一者进行中继。该网关设备包括窄频带确定单元，用于确定网络的频带是否是等于或小于预定阈值的窄频带；和转换单元，用于当窄频带确定单元确定频带为窄频带时，转换语音数据以降低从媒体网关传输至毫微微蜂窝式基站的语音数据的比特率。需要注意的是，对于方法或系统改变了根据示例性方面的网关设备的该实例性方面，包括所述网关设备的系统、用于操作作为网关设备的计算机的程序、用于记录所述程序的记录介质等同样是本发明的有效示例性方面。有益效果根据本发明的技术，即使当毫微微系统中连接HNB-GW和HNB的网络的频带较窄时，也可以避免音质降低。


图I是示出了根据本发明的第一示例性实施例的毫微微系统的简图；图2是示出了用于确定在图I所示的毫微微系统中，HNB使用的频带是否是窄频带的过程的流程图；图3是示出了在图I所示的毫微微系统中启动AMR的程序的简图；图4是示出了根据本发明的第二示例性实施例的用于确定在毫微微系统中使用的频带是否是窄频带的过程的流程图；图5是示出了根据本发明的第二示例性实施例的在毫微微系统中由HNB传送的"HNBAP:HNB注册请求”消息的实例的简图；图6是示出了根据本发明的第五示例性实施例的用于确定在毫微微系统中HNB是否支持AMR帧多路复用的过程的流程图；图7是示出了根据本发明的第五示例性实施例的在毫微微系统中由HNB传送的"HNBAP:HNB注册请求”消息的实例的简图；图8是示出了根据本发明的第五示例性实施例的在毫微微系统中由HNB-GW传送的“HNBAP:HNB注册接受”消息的实例的简图；图9是示出了根据本发明的第六示例性实施例的用于确定在毫微微系统中HNB是否支持RTP数据包多路复用的过程的流程图；图10是示出了根据本发明的第六示例性实施例的在毫微微系统中由HNB传送的"HNBAP:HNB注册请求”消息的实例的简图11是示出了根据本发明的第六示例性实施例的在毫微微系统中由HNB-GW传送的“HNBAP:HNB注册接受”消息的实例的简图；图12是示出了根据本发明的第七示例性实施例的用于确定在毫微微系统中HNB是否支持UDP数据包多路复用的过程的流 程图；图13是示出了根据本发明的第七示例性实施例的在毫微微系统中由HNB传送的"HNBAP:HNB注册请求”消息的实例的简图；图14是示出了根据本发明的第七示例性实施例的在毫微微系统中由HNB-GW传送的“HNBAP:HNB注册接受”消息的实例的简图；图15是示出了根据本发明的第八示例性实施例的用于确定在毫微微系统中HNB是否支持紧缩(deflate)的过程的流程图；图16是示出了根据本发明的第八示例性实施例的在毫微微系统中由HNB传送的"HNBAP:HNB注册请求”消息的实例的简图；图17是示出了根据本发明的第八示例性实施例的在毫微微系统中由HNB-GW传送的“HNBAP:HNB注册接受”消息的实例的简图；以及图18是用于描绘一种相关的毫微微系统的简图。
实施例说明在下文，将参照附图对本发明的实施例进行说明。为了说明的清楚，下面的说明和附图作了适当的省略和简化。此外，附图所示的作为功能块进行各种处理的每个元件可以由CPU、存储器及其他电路硬件形成，也可以由加载到存储器上的程序软件实现。相应地，本领域的技术人员将理解，这些功能块可以以多种方式实现，例如仅通过硬件实现、仅通过软件实现或通过其组合实现，没有任何限制。上述的程序可以被利用任何类型的非临时性计算机可读介质存储到并提供给计算机。非临时性计算机可读介质包括任何类型有形存储介质。非临时性计算机可读介质的实例包括磁存储介质(如软盘、磁带、硬盘驱动器等)、光磁存储介质(如磁光盘)、CD-ROM(只读存储器)、CD-R、CD-R/W、和半导体存储器(如掩模ROM、PROM(可编程ROM)、EPROM(可擦除PR0M)、闪存ROM、RAM(随机存取存储器)等)。所述程序可以被利用任何类型的临时性计算机可读介质提供给计算机。临时性计算机可读介质的实例包括电信号、光信号和电磁波。临时性计算机可读介质可以经由有线通信线路(如电线和光纤)或无线通信线路将程序提供给计算机。<第一示例性实施例>图I示出了根据本发明的第一示例性实施例的毫微微系统100。毫微微系统100基于第三代合作伙伴计划(3GPP)定义的标准，并包括毫微微蜂窝式基站(HNB) 120、网关设备(HNB-GW) 140、媒体网关(MGW) 170 和线路交换单元(MSC) 180。HNB-GW 140 在 MGW 170 和HNB 120之间中继语音数据的传输/接收，并通过诸如因特网之类的网络130与HNB 120连接。HNB-GW 140包括窄频带确定单元150和转换单元160。每个终端(UE) 110与HNB 120连接以进行电话呼叫。电话呼叫的语音数据按顺序通过MGW 170,HNB-Gff 140、网络130和HNB 120被传送到UE 110，并按顺序通过HNB 120、网络130、HNB-Gff 140和MGW 170被从UE 110传送出来。除了 HNB-GW 140以外，毫微微系统100类似于典型的毫微微系统。因此，将仅对HNB-Gff 140进行详细的说明。此外，HNB-Gff 140包括与典型HNB-GW相同的组件和功能，除了 HNB-GW 140包括窄频带确定单元150和转换单元160以外。因此，将仅对HNB-GW 140的窄频带确定单元150和转换单元160进行详细说明。窄频带确定单元150确定网络130的频带是否是窄频带，并将确定结果输出至转换单元160。更具体地，当网络130的频带等于或小于预定阈值(如200kbps)时,确定该频带为窄频带；当网络130的频带大于所述阀值时，确定该频带不是窄频带。在第一示例性实施例中，窄频带确定单元150根据HNB 120的设置位置确定频带是否是窄频带。在窄频带确定单元150中，指示窄频带的位置的窄频带位置信息被预先注册在数据库中。该窄频带位置信息是由(例如)非专利文献2中公开的3GPP(HNB位置信息)、服务区代码(SAC)、位置区代码(LAC)、路由区代码(RAC)、或其组合定义的参数之一。窄频带确定单元150在HNB 120与HNB-GW 140第一次连接时启动的验证程序(HNB注册程序)中确定网络130的频带是否是窄频带。下面将参照图2进行说明。在图2中，步骤SI是预先将窄频带位置信息注册在HNB-GW 140中的程序，步骤S2至S6是包括在HNB注册程序内的处理。除了步骤S5外，步骤S2至S6是通常的毫微微系统中的HNB注册程序。在步骤S4中，HNB 120向HNB-GW 140传送“HNB注册请求”消息。在这个消息中，包括上述参数“HNB位置信息”、“LAC”、“RAC”和“SAC”。这些参数是可以指示HNB 120的设
置位置的信息。在步骤S5中，HNB-Gff 140中的窄频带确定单元150获取“HNB注册请求”消息中包括的上述参数作为指示HNB 120的设置位置的信息，并将所获取的信息与预先注册的窄频带位置信息相比较。当HNB 120的设置位置与窄频带位置信息所指示的任一位置相对应时，确定网络130的频带为窄频带。另一方面，当HNB 120的设置位置不与窄频带位置信息所指示的任一位置相对应时，确定网络130的频带不是窄频带。当窄频带确定单元150确定频带为窄频带时，HNB-GW 140中的转换单元160将来自MGW 170的语音数据的比特率转换为低比特率，然后将语音数据传输至HNB 120。当进行转换时，检验连接到HNB 120的UE 110支持的比特率，并将语音数据转换至UE 110支持的低比特率。在毫微微系统中，语音数据是在被编码之后被传输的。在第一示例性实施例中，假设语音数据在由被称为自适应多速率(AMR)编码器的编解码器系统编码之后被传送。在本文中，假设来自MGW 170的语音数据是广泛用于语音通信系统的AMR 12. 2kbps的数据。此外，举例来说，在第一示例性实施例中，当窄频带确定单元150确定频带为窄频带且UE110支持AMR 4. 75kbps时，转换单元160将来自MGW 170的语音数据从AMR 12. 2kbps转换至AMR 4. 75kbps，其中，AMR 4. 75kbps是作为低比特率的最低AMR。在毫微微系统中，在UE和MGW之间传输语音数据之前，被称为“AMR启动”的过程被执行。在这个过程中，与AMR有关的信息在UE、HNB和MSC之间被交换，以确定AMR比特率。当存在去往UE的呼叫且存在来自UE的呼叫时，AMR启动被执行。在AMR启动后，语音数据根据电话呼叫被传输。在AMR由来自UE的呼叫启动的情况下，在NAS程序中，用于呼叫控制(CC)的建立 (SETUP)消息被从UE传送至HNB-GW。在AMR由去往UE的呼叫启动的情况下，在NAS程序中，用于CC的呼叫确认(CALL CONFIRM)消息被从UE传送至HNB-GW。在通常的毫微微系统中，这些消息是通过HNB-GW被传送至MSC的。在根据第一示例性实施例的毫微微系统100中，除上述传输之外，HNB-Gff 140进一步通过转换单元160根据该消息检验UE 110的AMR能力。UE 110的AMR能力指的是UE 110支持的AMR比特率。在上述SETUP消息和CALLCONFIRM消息中包括参数“支持的编解码器目录”。可以参考该参数对UE 110支持的AMR比特率进行检验。在第一示例性实施例中，转换单元160根据上述参数检验UE 110是否支持AMR 4.75kbps。在下面的处理中，转换单元160保持与UE 110有关的该检验结果。在下文的说明中，假设转换单元160已经掌握了 UE 110的AMR能力。参照图3，将对当网络130的频带为窄频带且已经接收到呼叫或者已经做出呼叫的UE 110支持AMR 4. 75kbps时毫微微系统100中的AMR启动的过程进行说明。当存在去往UE 110的呼叫或存在来自UE 110的呼叫时，首先在UE 110,HNB 120、HNB-Gff 140和MSC 180之间执行NAS程序(S11)。然后，将“RANAP: RAB分配请求”消息从
MSC 180传送至HNB-GW 140 (S12)。该消息包括非专利文献4的第9. I. 3章所定义的参数“RAB参数”。该参数指示被传送到UE 110的语音数据的AMR比特率。在第一示例性实施例中，对应于12. 2kbps的值被设置。该步骤是在通常的毫微微系统中进行的程序。接下来，HNB-GW 140将“RANAP: RAB分配请求”消息传输至HNB 120。在通常的毫微微系统中，该“RANAP:RAB分配请求”消息被直接传输至HNB 120。在第一实施例中，当确定网络130是窄频带且UE 110支持AMR 4. 75kbps时，HNB-GW 140中的转换单元160将该消息中包括的参数“RAB参数”的值改写为与AMR 4. 75kbps对应的值，以便将该消息传送至HNB 120(S13、S14)。这样，便在UE 110和HNB 120之间以AMR 4. 75kbps建立了无线电承载(RB)(S15)。在建立RB并在步骤S16之后，来自HNB 120的“HNBAP:RAB分配响应”消息由HNB-Gff 140传输。该消息包括非专利文献4的第9. I. 4章所定义的参数“分配的RAB参数值”。此时，来自HNB 120的消息中包括的参数是与AMR 4. 75kbps对应的值。在通常的毫微微系统中，该消息被直接传输至MSC 180。在第一示例性实施例中，HNB-Gff 140将该消息中包括的参数“分配的RAB参数值”的值从对应于AMR 4. 75kbps的值改写为对应于AMR 12. 2kbps的值，以便将消息传送至MSC 180 (S17、S18)。如此,便完成了 AMR启动。在下面的处理中，HNB-Gff 140在MGW 170和UE 110之间中继语音数据的传输和接收(S19)。当进行中继时，转换单元160转换语音数据的比特率。更具体地，当来自MGW170的语音数据被传输至UE 110时，转换单元160首先将从MGW 170接收的AMR 12. 2kbps的语音数据转换成脉冲编码调制(PCM)的语音数据。然后，转换单元160将PCM语音数据转换成AMR 4. 75kbps的语音数据，以将该数据传送至UE 110。当来自UE 110的语音数据被传输至MGW 170时，转换单元160将从UE 110接收的AMR 4. 75kbps的语音数据转换成PCM数据，并将PCM数据转换成AMR 12. 2kbps的语音数据，以将数据传送至MGW 170。从AMR语音数据到PCM语音数据的转换、以及从PCM语音数据到AMR语音数据的转换已经是公知的。因此，本文不对其详细说明。如上所述，在网络130的频带为窄频带且UE 110支持低AMR比特率的情况下，当来自MSC 180的“RANAP:RAB分配请求”消息在AMR启动期间被传输至HNB 120时，根据第一示例性实施例的毫微微系统100的HNB-GW 140将该消息中包括的参数“RAB参数”的值改写为与UE 110支持的低比特率对应的值，并将来自HNB 120的“HNBAP:RAB分配响应”消息中包括的参数“分配的RAB参数值”的值改写为MSC 180的AMR比特率。然后，当在UE110和MGW 170之间传输语音数据时，从MGW 170接收的语音数据的比特率被降低且数据被传输至UE 110，而从UE 110接收的语音数据的比特率被增高且数据被传输至MGW 170。因此，即使当网络130的频带为窄频带时，由于在HNB 120和HNB-GW 140之间传送的语音数据的比特率较低，所以也有可能避免由频带不足导致的音质降低。此外，由于只有HNB-GW与相关毫微微系统不同，所以可以使用与相关毫微微系统类似的UE、MGW和MSC。在下文，将对本发明的其他示例性实施例进行说明。每个示例性实施例都涉及一种毫微微系统，且基本配置都类似于毫微微系统100的配置。因此，仅对与毫微微系统100不同的方面进行说明，且在对下列示例性实施例的说明中，功能块将使用与毫微微系统100的功能块相同的名称和参考符号来表不。<第二示例性实施例>
根据本发明的第二示例性实施例的毫微微系统与毫微微系统100的不同之处在于，HNB 120测量HNB 120使用的频带(S卩，网络130的频带)，并将频带报告给HNB-GW 140，HNB-Gff 140根据来自HNB 120的报告确定网络130的频带是否为窄频带。下面将参照图4和图5进行说明。如图4所示，在执行初始化(HNB初始化)期间，HNB 120测量HNB 120使用的频带(S21)。各种已知方法可以被用作测量频带的方法。进行初始化后，在HNB 120和HNB-GW 140之间建立传输会话(S22)。然后，HNB 120向HNB-GW 140传送“HNBAP:HNB注册请求”消息。图5示出了该消息的实例。在图5所示的实例中，除了最低栏中的参数“LAN带宽”以外的每个参数都是非专利文献2定义的参数，且在通常的毫微微系统中被包括在“HNBAP:HNB注册请求”消息内。在第二示例性实施例中，HNB 120在执行HNB初始化期间测量频带，并将指示测量出的频带的信息设置为参数“LAN带宽”，其中参数“LAN带宽”被添加到“HNBAP:HNB注册请求”消息中。重新参照图4继续说明。当接收到来自HNB 120的“HNBAP:HNB注册请求”消息后，HNB-GW 140根据该消息中包括的参数“LAN带宽”的值来确定HNB 120使用的频带，即网络130的频带是否为窄频带。更具体地，当参数“LAN带宽”的值等于或小于预定阈值时，确定频带为窄频带；当参数“LAN带宽”的值大于预定阈值时，确定频带不是窄频带。根据第二示例性实施例的毫微微系统在以下操作上类似于毫微微系统100，并且可获得与毫微微系统100相同的效果。此外，不需要注册在毫微微系统100中使用的窄频带位置信息。<第三示例性实施例>根据本发明的第三不例性实施例的毫微微系统与毫微微系统100的不同之处在于，HNB-Gff 140使用从UE 110接收的语音数据的RTP时间戳和语音数据被接收的时间来确定网络130的频带是否为窄频带，并且必须一直执行掌握UE 110的AMR能力的处理以便在AMR启动后确定AMR能力。
RTP报头被添加到传送自HNB 120的语音数据，该语音数据包括非专利文献5的第5. I章定义的RTP时间戳。在第三示例性实施例中，当从HNB 120接收到语音数据(RTP数据包)时，HNB-Gff140比较RTP数据包被接收的时间和RTP数据包的RTP报头中包括的RTP时间戳，从而计算RTP数据包从HNB 120到HNB-GW 140的到达时间。当到达时间在预定时期内等于或大于预定阈值的RTP数据包的比例等于或大于预定比例时，确定HNB 120使用的频带，即网络130的频带是窄频带。在下面的处理中，确定相对于从HNB 120启动的AMR，UE 110是否支持AMR 4.75kbps。当UE 110支持AMR 4. 75kbps时，与毫微微系统100类似，参数被改写并且语音数据的比特率被转换。否则，不进行参数改写和语音数据的比特率转换。在根据第三示例性实施例的毫微微系统中，可以获得与毫微微系统100相同的效果。此外，不需要注册在毫微微系统100中使用的窄频带位置信息。需要注意的是，当RTP数据包被接收以确定到达时间的阈值和RTP数据包比例的 阈值时，期望考虑在对应的HNB中发起的呼叫数目和呼叫类型。已经确定，与大量UE发起呼叫的情况中出现的延时相比，少量UE发起呼叫的情况中出现的延时中的频带较窄。此夕卜，还确定，与具有高数据速率的呼叫被发起的情况中出现的延时相比，具有低数据速率的呼叫被发起的情况中出现的延时中的频带较窄。〈第四示例性实施例>根据本发明的第四示例性实施例的毫微微系统与毫微微系统100的不同之处在于，在HNB 120已经被启动的情况下，HNB-GW 140通过执行因特网数据包探测器(ping)命令来确定HNB 120使用的频带是否为窄频带。当至少一个呼叫在HNB 120中被发起时，HNB-GW 140以预定周期向HNB 120传送ping命令。然后，HNB-Gff 140从HNB 120接收对ping命令的响应，计算往返时间，并得到统计量。当往返时间等于或大于预定阈值的Ping命令的比例等于或大于预定比例时，HNB-GW140确定HNB 120使用的频带为窄频带。在下面的处理，确定对于HNB 120启动的AMR，UE110是否支持AMR 4.75kbps。当UE 110支持AMR 4. 75kbps时，与毫微微系统100类似，参数被改写并且语音数据的比特率被转换。否则，不进行参数改写和语音数据的比特率转换。同样，在根据第四不例性实施例的毫微微系统中，可以获得与毫微微系统100相同的效果。此外，不需要注册在毫微微系统100中使用的窄频带位置信息。需要注意的是，当ping命令被执行以确定往返时间的阈值和ping命令比例的阀值时，优选考虑在HNB中发起的呼叫数目和呼叫类型。已经确定，与大量UE发起呼叫的情况下出现的延时相比，少量UE发起呼叫的情况下出现的延时中的频带较窄。此外，还确定，与具有高数据速率的呼叫被发起的情况中出现的延时相比，具有低数据速率的呼叫被发起的情况中出现的延时中的频带较窄。<第五示例性实施例>根据本发明的第五示例性实施例的毫微微系统与毫微微系统100的不同之处在于，该毫微微系统包括用于当HNB-GW 140向HNB 120传输语音数据时对语音数据执行AMR帧多路复用的AMR帧多路复用功能，并且包括用于在HNB 120支持AMR帧多路复用功能时向HNB-GW 140通知HNB 120支持AMR帧多路复用功能的功能。
AMR帧多路复用是将多个AMR帧多路复用到一个RTP负载以减小报头的大小的处理。参照图6至图8，将对通过HNB-GW 140确定HNB 120是否支持AMR帧多路复用功能的过程进行说明。该确定过程在验证程序(HNB注册程序)中被执行，其中当HNB 120第一次连接至HNB-Gff 140时，所述验证程序被启动。在图6中，除了步骤S34以外的每个步骤都是通常的毫微微系统中的HNB注册程序。在步骤S33中，HNB 120向HNB-GW 140传送“HNBAP:HNB注册请求”消息。图7示出了该消息的实例。在图7所示的实例中，除了最低栏中的参数“AMR帧多路复用支持”以外的每个参数都是非专利文献2定义的参数，且在通常的毫微微系统中被包括在“HNBAP:HNB注册请求”消息内。
在第五示例性实施例中，当HNB 120本身支持AMR帧多路复用功能时，如图7所示，HNB 120将指示其支持AMR帧多路复用功能的参数“AMR帧多路复用支持”附加设置在通常的“HNBAP: HNB注册请求”消息中。重新参照图6进行说明。当接收到来自HNB 120的“HNBAP:HNB注册请求”消息时，HNB-GW 140检验参数“AMR帧多路复用支持”是否被包括在该消息中，以确定HNB 120是否支持AMR帧多路复用功能(S34)。当HNB 120支持AMR帧多路复用功能时，除通常的参数之外，HNB-GW 140在被传送回HNB 120的“HNBAP:HNB注册接受”消息中设置指示AMR帧多路复用的参数“maxptime”，如图8的最低栏所示。参数“maxptime”被设置为一个RTP数据包中包含的语音数据的最大时间长度，且一个RTP负载中包含的语音数据帧的数目可以由参数“maxptime”确定。在下面的处理中，HNB-Gff 140对从MGW 170接收的AMR帧进行排队持续达“maxptime”的时间。然后，排队后的AMR帧作为一个RTP负载被传送到HNB 120。HNB 120从接收自HNB-GW 140的一个RTP负载生成多个AMR帧，以将生成的AMR帧传送至对应的UE110。此外，当语音数据被传送到HNB-GW 140时，支持AMR帧多路复用功能的HNB 120也进行类似的AMR帧多路复用。HNB-GW 140从接收自HNB 120的一个RTP负载生成多个AMR帧，以将AMR帧传送至MGW 170。当使用不支持AMR帧多路复用功能的HNB 120时，HNB-GW 140不执行AMR帧多路复用。这样，根据第五不例性实施例的毫微微系统执行与毫微微系统100相似的过程。此外，当使用支持AMR帧多路复用功能的HNB 120时，通过HNB 120和HNB-GW 140传送的语音数据通过AMR帧多路复用被进一步压缩，从而提供了克服频带不足问题的效果。〈第六示例性实施例〉根据本发明的第六示例性实施例的毫微微系统与毫微微系统100的不同之处在于，该毫微微系统包括用于当HNB-GW 140向HNB 120传输语音数据时对语音数据执行RTP数据包多路复用的RTP数据包多路复用功能，并且包括用于当HNB 120支持RTP数据包多路复用功能时向HNB-GW 140通知HNB 120支持RTP数据包多路复用功能的功能。
RTP数据包多路复用是将多个RTP数据包多路复用到一个UDP负载，以减小报头的大小的处理。参照图9至11，将对通过HNB-GW 140确定HNB 120是否支持RTP数据包多路复用功能的过程进行说明。该确定过程在验证程序(HNB注册程序)中进行，其中当HNB 120第一次连接至HNB-Gff 140时，所述验证程序启动。在图9中，除了步骤S44以外的每个步骤都是通常的毫微微系统中的HNB注册程序。在步骤S43中，HNB 120向HNB-GW 140传送“HNBAP:HNB注册请求”消息。图10示出了该消息的实例。在图10所示的实例中，除了最低栏中的参数“DL Mux端口号”以外的每个参数都是非专利文献2定义的参数，且在通常的毫微微系统中被包括在“HNBAP:HNB注册请求”消息内。在第六示例性实施例中，当HNB 120支持RTP数据包多路复用功能时，HNB 120将指示HNB 120支持RTP数据包多路复用功能的参数“DL Mux端口号”添加到通常的“HNBAP:HNB注册请求”消息中，如图10所示。参数“DL Mux端口号”被设置为当使用RTP数据包多路复用时，由HNB 120接收的UDP端口的编号。
重新参照图9继续说明。当接收到来自HNB 120的“HNBAP:HNB注册请求”消息时，HNB-GW 140检验该消息中是否包含参数“DL Mux端口号”，以确定HNB 120是否支持RTP数据包多路复用功能(S44)。当HNB 120支持RTP数据包多路复用功能时，除通常的参数之外，HNB-GW 140在被传送回HNB 120的“HNBAP:HNB注册接受”消息中设置指示RTP数据包多路复用的参数“ULMux端口号”和“长度指示符”，如图11的最低两栏所示。参数“UL Mux端口号”被设置为当使用RTP数据包多路复用时，由HNB-GW 140接收的UDP端口号。参数“长度指示符”被设置为一个RTP数据包的最大数据长度，且一个UDP负载中包含的RTP数据包的数目可以由参数“长度指示符”确定。在下面的处理中，根据最大“长度指示符”确定的大小，HNB-GW140对从MGW 170接收的RTP数据包进行排队。然后，排队后的RTP数据包作为一个UDP负载被传送到HNB120。HNB 120从接收自HNB 140的一个UDP负载生成多个RTP数据包，以将RTP数据包传送至对应的UE 110。此外，当HNB 120向HNB-GW 140传送语音数据时，支持RTP数据包多路复用功能的HNB 120也进行类似的RTP数据包多路复用。HNB-GW 140从接收自HNB 120的一个UDP负载生成多个RTP数据包，以将RTP数据包传送至MGW 170。当使用不支持RTP数据包多路复用功能的HNB 120时，HNB-GW 140不执行RTP数
据包多路复用。这样，根据第六不例性实施例的晕微微系统执行与晕微微系统100相似的过程。此外，当使用支持RTP数据包多路复用功能的HNB 120时，通过HNB 120和HNB-GW 140传送的语音数据通过RTP数据包多路复用被进一步压缩，从而达到了克服频带不足问题的效
果O〈第七示例性实施例〉
根据本发明的第七示例性实施例的毫微微系统与毫微微系统100的不同之处在于，该毫微微系统包括用于当HNB-GW 140向HNB 120传输语音数据时对语音数据执行Μ)Ρ数据包多路复用的UDP数据包多路复用功能，并且包括用于当HNB 120支持UDP数据包多路复用功能时向HNB-GW 140通知HNB 120支持UDP数据包多路复用功能的功能。UDP数据包多路复用是将多个UDP数据包多路复用到一个IP负载，以减小报头的大小的过程。参照图12至14，将对通过HNB-GW 140确定HNB 120是否支持UDP数据包多路复用功能的过程进行说明。该确定过程在验证程序(HNB注册程序)中进行，其中当HNB 120第一次连接至HNB-Gff 140时，所述验证程序启动。在图12中，除了步骤S54以外的每个步骤都是通常的毫微微系统中的HNB注册程序。
在步骤S53中，HNB 120向HNB-GW 140传送“HNBAP:HNB注册请求”消息。图13示出了该消息的实例。在图13所示的实例中，除了在最低栏中的参数“UDP数据包多路复用支持”以外的每个参数都是非专利文献2定义的参数，且在通常的毫微微系统中被包括在“HNBAP: HNB注册请求”消息内。在第七示例性实施例中，当HNB 120支持UDP数据包多路复用功能时，HNB 120将指示HNB 120支持UDP数据包多路复用功能的参数“UDP数据包多路复用支持”添加到通常的“HNBAP: HNB注册请求”消息中，如图13所示。返回图12继续说明。当接收到来自HNB 120的“HNBAP:HNB注册请求”消息时，HNB-GW 140检验该消息是否包含参数“Μ)Ρ数据包多路复用支持”，以确定HNB 120是否支持UDP数据包多路复用功能(S54)。当HNB 120支持UDP数据包多路复用功能时，除正常参数之外，HNB-GW 140在被传送回HNB 120的“HNBAP:HNB注册接受”消息中设置指示UDP数据包多路复用的参数“最大消息大小”，如图14的最低栏所示。参数“最大消息大小”被设置为一个IP负载的最大数据长度，且一个IP负载中包含的语音数据帧的数目可以由“最大消息大小”确定。在下面的处理中，根据“最大消息大小”确定的最大大小，HNB-GW140对从MGW 170接收的UDP数据包进行排队(排列)。然后，排对后的UDP数据包作为一个IP负载被传送到 HNB 120。此外，当HNB 120向HNB-GW 140传送语音数据时，支持UDP数据包多路复用功能的HNB 120也执行类似的UDP数据包多路复用。HNB-GW 140从接收自HNB 120的一个IP负载生成多个Μ)Ρ数据包，以将UDP数据包传送至MGW 170。当使用不支持UDP数据包多路复用功能的HNB 120时，HNB-GW140不执行UDP数
据包多路复用。这样，根据第七不例性实施例的晕微微系统执行与晕微微系统100相似的过程。此外，当使用支持UDP数据包多路复用功能的HNB 120时，通过HNB 120和HNB-GW 140传送的语音数据通过UDP数据包多路复用被进一步压缩，从而达到了克服频带不足问题的效
果O〈第八示例性实施例〉
根据本发明的第八示例性实施例的毫微微系统与毫微微系统100的不同之处在于，该毫微微系统包括用于当HNB-GW 140向HNB 120传输语音数据时对语音数据执行紧缩压缩/解压缩的紧缩功能，并且包括一用于当HNB 120支持紧缩功能时向HNB-GW 140通知HNB 120支持紧缩功能的功能。紧缩功能是以紧缩方法对数据进行压缩的处理(紧缩压缩)，以及对通过紧缩方法压缩的数据进行解压缩的处理(紧缩解压缩)，从而压缩IP负载本身。参照图15至17，将对通过HNB-GW 140确定HNB 120是否支持紧缩功能的过程进行说明。 该确定过程在验证程序(HNB注册程序)中进行，其中当HNB 120第一次连接至HNB-Gff 140时，所述验证程序启动。在图15中，除了步骤S64以外的每个步骤都是通常的毫微微系统中的HNB注册程序。在步骤S63中，HNB 120向HNB-GW 140传送“HNBAP:HNB注册请求”消息。图16示出了该消息的实例。在图16所示的实例中，除了最低栏中的参数“紧缩支持”以外的每个参数都是非专利文献2定义的参数，且在通常的毫微微系统中被包括在“HNBAP:HNB注册请求”消息内。在第八示例性实施例中，当HNB 120支持紧缩功能时，如图16所示，HNB 120将指示HNB 120支持紧缩功能的参数“紧缩支持”添加到通常的“HNBAP:HNB注册请求”消息中。重新参照图15继续说明。当接收到来自HNB 120的“HNBAP:HNB注册请求”消息时，HNB-GW 140检验该消息是否包含参数“紧缩支持”，以确定HNB 120是否支持紧缩功能(S64)。当HNB 120支持紧缩功能时，除正常参数之外，HNB-GW 140在被传送回HNB 120的“HNBAP:HNB注册接受”消息中设置指示紧缩的参数“紧缩”，如图17的最低栏所示。在下面的处理中，HNB-GW 140对从MGW 170接收的IP负载进行紧缩压缩，然后将压缩数据传送至HNB 120。此外，当HNB 120向HNB-GW 140传送语音数据时，支持紧缩功能的HNB 120也执行类似的紧缩压缩。HNB-Gff 140对从HNB 120接收的IP负载进行紧缩解压缩，以将解压缩数据传送至MGW 170。当使用不支持紧缩功能的HNB 120时，HNB-Gff 140不执行紧缩过程。这样，根据第八示例性实施例的毫微微系统执行与毫微微系统100类似的过程。此外，当使用支持紧缩功能的HNB 120时，通过HNB 120和HNB-GW 140传送的语音数据通过紧缩压缩被进一步压缩，从而达到克服频带不足问题的效果。根据示例性实施例对本发明进行了说明。应该注意到，示例性实施例仅仅是实例，并且可在不脱离本发明的精神的条件下对上述每个示例性实施例进行变更、修改和结合。本领域的技术人员能理解，作出了变更、修改和结合的各种实例也在本发明的范围内。例如，在长期演进(LTE)中，本发明的技术可以以相似的方式应用于HeNB或HeNB-Gff0此外，除了上述每个示例性实施例使用的HNBAP、URA和RANAP以外的其他协议也可用于通知多路复用 目息和端口 目息。本申请要求于2009年12月10日递交的日本专利申请No. 2009-280154的优先权，并其内容通过引用被整体结合于此。
工业实用性本发明适用于在媒体网关和毫微微蜂窝式基站之间中继语音数据。参考符号目录10毫微微系统20UE
30HNB40 网络50HNB-GW52MGW54MSC100毫微微系统110UE120HNB130 网络140HNB-GW150窄频带确定单元160转换单元170MGW180MSC
权利要求
1.一种网关设备，该网关设备通过网络连接到毫微微蜂窝式基站并且在媒体网关和所述毫微微蜂窝式基站之间对语音数据的传输和接收中的至少一者进行中继，所述网关设备包括 窄频带确定装置，用于确定所述网络的频带是否是等于或小于预定阈值的窄频带；以及 转换装置，用于在所述窄频带确定装置确定所述频带为窄频带时，转换所述语音数据以降低从所述媒体网关传输至所述毫微微蜂窝式基站的语音数据的比特率。
2.根据权利要求I所述的网关设备，其中 所述转换装置进一步检验连接至所述毫微微蜂窝式基站的终端设备能够支持的比特率，以及 当所述语音数据被转换时，所述比特率被降低至所述终端设备能够支持的比特率。
3.根据权利要求I或2所述的网关设备，其中，当所述窄频带确定装置确定所述频带为窄频带时，所述转换装置进一步转换所述语音数据以增大从所述毫微微蜂窝式基站传输至所述媒体网关的语音数据的比特率。
4.根据权利要求I至3中任意一项所述的网关设备，其中，当传输至所述毫微微蜂窝式基站的语音数据被转换时，所述转换装置通过与所述毫微微蜂窝式基站对应的多路复用系统进一步进行多路复用。
5.根据权利要求4所述的网关设备，其中，所述多路复用系统为以下系统中的任意一个用于将多个帧多路复用到一个RTP负载的帧多路复用系统、用于将多个RTP数据包多路复用到一个UDP负载的RTP数据包多路复用系统、以及用于将多个UDP数据包多路复用到一个IP负载的紧缩系统。
6.根据权利要求I至5中任意一项所述的网关设备，其中，当传输至与所述紧缩系统对应的所述毫微微蜂窝式基站的语音数据被转换时，所述转换装置进一步通过紧缩进行压缩。
7.—种中继方法，当在毫微微蜂窝式基站和媒体网关之间对语音数据的传输和接收中的至少一者进行中继时执行，其中，所述毫微微蜂窝式基站通过网络与所述媒体网关执行语音数据的传输和接收中的至少一者，所述中继方法执行以下过程 确定所述网络的频带是否是等于或小于预定阈值的窄频带，以及 当确定所述频带为窄频带时，转换语音数据以降低从所述媒体网关传输至所述毫微微蜂窝式基站的语音数据的比特率。
8.一种非临时性计算机可读介质，当在毫微微蜂窝式基站和媒体网关之间对语音数据的传输和接收中的至少一者进行中继时，所述非临时性计算机可读介质存储的程序使计算机执行以下过程，其中，所述毫微微蜂窝式基站通过网络与所述媒体网关执行语音数据的传输和接收中的至少一者 确定所述网络的频带是否是等于或小于预定阈值的窄频带，以及 当确定所述频带为窄频带时，转换语音数据以降低从所述媒体网关传输至所述毫微微蜂窝式基站的语音数据的比特率。
9.一种毫微微系统,包括 媒体网关；毫微微蜂窝式基站；以及 网关设备，该网关设备通过网络连接到所述毫微微蜂窝式基站并且在所述媒体网关和所述毫微微蜂窝式基站之间对语音数据的传输和接收中的至少一者进行中继，其中所述网关设备包括 窄频带确定装置，用于确定所述网络的频带是否是等于或小于预定阈值的窄频带，以·及 转换装置，用于当所述窄频带确定装置确定所述频带为窄频带时，转换语音数据以降低从所述媒体网关传送至所述毫微微蜂窝式基站的语音数据的比特率。
全文摘要
在毫微微系统100中，为了避免由HNB-GW和HNB之间的频带不足引起的音质降低，HNB-GW 140通过网络130与HNB 120连接，并在MGW 170和HNB 120之间对语音数据的传输/接收进行中继。HNB-GW140中的窄频带确定单元150确定网络130的频带是否为等于或小于预定阈值的窄频带。当窄频带确定单元150确定频带为窄频带时，转换单元160转换语音数据，从而使得从MGW 170传送至HNB 120的语音数据的比特率可以被降低。
文档编号H04W28/22GK102714817SQ20108006114
公开日2012年10月3日 申请日期2010年11月29日 优先权日2009年12月10日
发明者植田佳央, 细部日出海 申请人:日本电气株式会社